Page 174 - 2025水性涂料虚拟专辑

王武生：近5年水性聚氨酯涂料学术研究

1. 7 自消光水性聚氨酯涂料

消光涂料需要获得表面微粗糙结构以对入射光

) 造成漫反射。自消光涂料获得表面微粗糙结构通常
) )
可以采用 2种方法：大颗粒和表面收缩起皱。近年关
于自消光水性聚氨酯涂料研究论文发表不算多，有
10篇。其中 8篇为大颗粒水性聚氨酯自消光树脂，此

7 篇自消光水性聚氨酯之所以能发表属于复合创新，
) )
) ) 1 篇为引入生物基概念 ，1 篇引入聚丁二烯二醇
) ) 式（7） （HTPB），2 篇有机硅改性，1 篇有机氟改性，1 篇核壳
) 杂化，1 篇抗菌自消光。2 篇涉及到表面收缩形成微

)
皱（micro-winkle）获得自消光，都为UV固化水性聚氨
酯。采用特殊 UV 固化工艺，如采用波段为 222 nm 的
短波段紫外光（UVC）固化 UV 水性聚氨酯涂料，由于
) )
UV 水性聚氨酯自身对短波紫外有强吸收，无需光引

) 发剂就能引发固化反应，正由于树脂自身对短波紫
)
) 外有强吸收，222 nm 紫外光仅能穿透涂膜表面数个

)
微米，使得涂膜表面先于本体固化而形成表面收缩
力，获得微起皱表面 （图3）。
[11]

式（8）
) )

水性聚氨酯合成。
50 μm
) )

) ) 式（9） 图3 收缩形成的微皱表面

Fig. 3 Micro wrinkles formed by shrinkage on the surface
) )

1. 8 生物基水性聚氨酯
添加型看似没有技术含量，但把热点纳米引进
也能发 SCI 论文，黑磷烯无疑是其中热点之一。红磷 生物基水性聚氨酯无疑是近年研究的热点，但
曾经广泛作为阻燃剂，而黑磷是红磷的同素异形体， 恰恰是生物基水性聚氨酯最缺乏实质性创新。虽然
只是黑磷具有了石墨类似层状结构，层与层之间也 近年有大量关于生物基水性聚氨酯研究论文发表，
仅有弱范德华作用，也像石墨剥离出石墨烯，黑磷也 但大多是在炒夹生饭。发表论文最多的竟然是早就
可以剥离出单层二维纳米片黑磷烯。近年有 3 篇关 用于聚氨酯合成的蓖麻油改性水性聚氨酯，只是硬
于采用黑磷烯作为水性聚氨酯阻燃剂的研究，建议 生生加入新概念，如纳米材料、抗菌、疏水、非异氰酸
产业界人士保持一种观望态度即可，黑磷制备非常 酯工艺。笔者一直认为生物基水性聚氨酯正确发展
困难，更别谈黑磷烯了。黑磷是采用白磷在 12000 个 方向应该是采用生物方法制备的可分离纯化、结构
大气压下加热制备，与碳制备钻石压力相近，可以说 确定的生物基单体合成，如采用生物基 IPDI、生物基
黑磷就是磷钻石。目前黑磷价格约 5 000 元/g，是黄 1，5-戊二异氰酸酯（PDI）、生物基己二酸、生物基琥
金的10倍。 珀酸 、生物基 1，3- 丙二醇 、生物基聚四氢呋喃
其他引入纳米概念的纳米阻燃添加剂也能发 （PTMEG）等。当然如果采用这种路线，研究工作重
SCI论文，如石墨烯附着聚多巴胺而后连接 DOPO；微 点就不在水性聚氨酯自身。
晶纳米纤维素表面修饰后再连接 DOPO；海泡石纳米 1. 9 水性聚氨酯纯理论研究
纤维附着三氧化二铁。 前面已经论及水性聚氨酯学术研究表面上有与

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