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水性聚氨酯涂料是目前水性涂料研发的热点之一。其具有良好的低温成膜性，耐高温回黏性，优异的物理及力学性能(如柔韧性、耐磨性)，低VOC排放，施涂后漆膜丰满等优点。但水性聚氨酯涂料因水性聚氨酯分散体中含有表面活性剂或具有表面活性剂的特性，容易产生气泡。而在配制涂料时高速分散和搅拌及施工过程中的喷刷等操作，也会促使气泡产生;有时为提高水性聚氨酯对基材润湿，所用的润湿剂可能助于气泡的产生和稳定;水性聚氨酯分散体的黏度低，通常为0.03-0.1Pa.s，需使用增稠剂增稠，增稠后使产生的气泡稳定而不易消除。气泡的产生，不仅使生产操作困难，阻碍颜填料在水性聚氨酯中的分散，也使设备的利用率不足而影响产量，装罐时因存在气泡而需多次罐装;而且施工中膜内残留下的气泡，更影响涂料的装饰效果和使用耐久性，因此通常需利用消泡剂对其进行处理。
这种方法也叫前交联法，缺点是易使预聚物黏度增大，较难分散在水中，影响乳液的稳定性。新型交联剂和多官能团扩链剂的筛选与合成的研究相当活跃，已成为提高水性PU物理机械性能和耐水性能的主要途径之一。另一种方法为联法，采用带羧的阴离子PU乳液进行交联，交联反应发生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化以及金属盐类化合物，在室温条件下进行交联。这类交联剂一般在使用PU乳液时加入，因其交联反应速率很快，短时间内产生凝胶而破乳。联法可成功解决PU乳液涂膜的亲水性问题，但因外加交联剂，组成双组分涂饰剂给施工带来不便，此方法使用较少。
复合乳液聚合法有两种工艺:
⑴互穿聚合网络(Interpentrating Polymer Network)。体系中至少有一组分为交联结构，在分子水平上发生作用，如以酯单体作为合成聚氨酯预聚体的，然后再在聚氨酯乳液中进行聚合即制得酯改性聚氨酯的互穿网络型乳液。
⑵在水性聚氨酯乳液中加入酯不饱和单体进行自由基聚合， 形成所谓核-壳型酯改性水性聚氨酯的复合乳液。陈义芳采用酯单体作为聚氨酯溶剂制得IPN 结构的酯改性的聚氨酯乳液，研究表明其涂膜具有良好的耐水性及耐污染性。杨建文等将具有羟基侧基的树脂与含有残留异基的聚氨酯酯进行接枝反应，经胺中和后，用水分散形成自乳化水性体系。研究表明当接枝树脂中聚氨酯含量在30%~50%时，光固化涂层具有较好的硬度、耐溶剂性和耐水性。
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