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水性聚氨酯是以纤维或皮革处理剂为主要目的开发的。随着性能的不断改善，应用范围也越来越广。用途包括涂料、胶粘剂(粘合剂)、处理剂、乳液聚合高分子乳化剂等等。
水性聚氨酯的主要用途如下。
1．涂层剂
(1)皮革涂层 聚氨酯材料柔韧、耐磨，可用作天然皮革及人造革的涂层剂及补伤剂。我国自70年代就有水性聚氨酯皮革涂饰剂开发，80年代末、90年代初发展较快，类型以阴离子型聚醚型为主，用于替代丙烯酸酯树脂乳液皮革涂饰剂，处理天然皮革时它克服了丙烯酸酯树脂的“热粘冷脆”的缺点，经涂饰的皮革手感柔软丰满。它可与丙烯酸酯树脂共混使用。聚氨酯涂饰的皮革可用于靴鞋、服装、女士包等。
(2)织物涂层 可用于多种织物的涂层剂，例如帆布、服装面料、传送带涂层。
(3)纤维处理剂 棉纤维、化学纤维经聚氨酯乳液稀溶液浸渍，脱水，水性聚氨酯乳液，热处理，可改善手感、耐折痕性和防缩性。
(4)塑料涂层 尼龙、ABS等表面涂层。
(5)地板涂层 可用于体育馆、室内木地板的涂层，混凝土地板的涂层，耐磨、耐冲击，光泽度好。
(6)其他材料的涂层，水性聚氨酯分散体，如纸张涂层、汽车内装饰件涂层。
(7)底涂剂。
酮亚胺/酮联氮法
在预聚体混合法中，采用水溶性二元伯胺作扩链剂时，由于氨基与-NCO基团反应速率过快，难以获得粒径均匀而微细的分散体。扩链阶段若用酮亚胺或酮联氮代替二元伯胺进行水相扩链则能解决此问题。酮亚胺由酮与二胺反应生成，酮联氮由酮与肼反应生成。酮亚胺/酮联氮与含离子基团的端-NCO聚氨酯预聚体混合时不会过早发生扩链反应，但遇水时，酮亚胺/酮联氮与水反应则释放出二胺/肼，对预聚体进行扩链，由于受释放反应的制约，秦皇岛水性聚氨酯，扩链反应能够平稳地进行，得到性能良好的水性聚氨酯一脲分散液。
酮亚胺/酮联氮法适用于由芳香族制备水性聚氨酯分散液，该法融合了丙法、预聚体混合法的优点，是制备高质量水性聚氨酯
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