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聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。

目前国内所用的用氧指数法来衡量材料的阻燃性能有很多不合理性，现在欧美国家一般不采用氧指数法来判定材料阻燃性能。有关专家提出采用锥形量热仪评定材料阻燃性能。
锥形量热仪是当前能够表征材料燃烧性能的最为理想的试验仪器，是燃烧测试领域中最有意义的度量仪器。它的试验环境同火灾材料的真实燃烧环境接近，所得试验数据能够评价材料在火灾中的燃烧行为。但是锥形量热仪价格较高，对仪器的操作和维护要求都很高，因此使用锥形量热仪控制产品阻燃指标对企业来说难度较大，专家建议采用锥形量热仪和水平燃烧或垂直燃烧相对比，确定合理的指标。广东圣诺盟控股集团将提供聚氨酯泡沫部分的基础数据。但是锥形量热仪和水平燃烧或垂直燃烧测量数值是否有可比性，目前还无法确定。
中国塑料加工工业协会聚氨酯制品专业委员会希望相关的聚氨酯泡沫生产企业和研究机构能积极参与。希望通过全行业的努力，制定一个更合理的标准，为泡沫塑料的健康发展创造一个合理的发展环境。

“我国建筑节能政策将给聚氨酯产业带来巨大的发展机遇，预计聚氨酯制品生产企业将从明年起出现良好的增长势头。”中国塑料加工协会聚氨酯专业委员会孟扬教授昨日的一席话，引起了众多机构投资者的浓厚兴趣。
　　结束了在“光大证券2006投资年会”上的发言后，孟扬教授随即被近20名基金、券商和投资公司的研究人员围得水泄不通。他们纷纷追问:“国内目前有哪些公司生产聚氨酯？”“2006年这个行业增长的主要方向是什么？”“行业的增速将达到多少？”
　　资料显示，聚氨酯作为一种性能优异的高分子材料，已成为继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯之后的第五大塑料，全球总产量已超过1000万吨/年。近年来我国聚氨酯工业获得了长足发展，在冰箱、集装箱、皮革、制鞋和纺织等领域已获得广泛应用。欧美等发达国家的建筑保温材料中约有49％为聚氨酯材料，但在我国这一比例尚不足10％。
　　近期国家颁布的《节能中长期专项规划》规定，到2010年，我国城镇建筑达到节能50％的设计标准，到2020年，新建建筑至少要实现节能65％。孟扬教授表示，在整个节能规划中，围护保温要承担大约70％的节能任务。而这其中，墙体则又占了2/3。而聚氨酯外墙保温有着独特的优势，这也是该行业2006年以及之后的主要增长方向。
　　为实现节能目标，建设部将从今年起全面推广新型建筑节能技术，将聚氨酯材料作为传统建筑保温材料的替代品进行推广。据孟扬教授介绍，建设部已经专门成立了“聚氨酯硬泡建筑节能应用推广工作组”，由建设部科技司作为政府主管部门领导，并由建设部节能中心具体实施。
　　“目前，国内还没有上市公司生产聚氨酯，而德国罗宝公司则在中国有一个年产100万㎡的装饰保温板的基地。”孟扬说，该公司预计将陆续上四条生产线，每条线的聚氨酯消耗量为2000吨。按照中国的建筑市场，每年新增建筑面积为20亿㎡。另外还有400亿㎡左右的高耗能建筑物亟需加保温层，这是一个巨大的市场。
　　新疆证券研究所陈玉辉介绍，尽管国内目前还没有上市公司涉足聚氨酯节能材料的生产，但烟台万华与这一行业的关系却非常紧密，因为该公司生产的MDI，恰恰是生产聚氨酯的两种重要原料之一。
　　而烟台万华也在今年10月曾表示，该公司将凭借在聚氨酯业多年积累的经验，与相关单位联合，力争5年内使聚氨酯材料在我国建筑保温材料领域的市场占有率达到50％。
　　中国塑料加工协会资料显示，中国已成为亚洲地区聚氨酯行业最大的生产基地和消费市场。预计2006年世界聚氨酯的产品产量将达1165万吨，中国占240万吨；世界聚氨酯产品的消耗量达979万吨，中国占187万吨。世界聚氨酯产能年平均增长率4.4％，消耗率年平均增长率3.4％，而中国的增长率将达20％左右。

一种色彩鲜艳、重量轻巧的聚氨酯类汽车内饰材料，日前通过拜耳材料科技(Bayer MaterialScience)和Faurecia共同开发的反应型注射成型工艺试制成功。在拜耳同Faurecia的密切配合下，双方共同开发的这一新技术，将能够为汽车制造业提供中到大面积的汽车内饰成型材料。拜耳材料科技聚氨酯业务专家Gregor Murlowski先生向介绍说，“改工艺以及试制的汽车内饰材料较传统的聚氨酯喷涂成型技术内部涂层发泡成型技术相比较，是一种更加节省成本的工艺技术。尤其是在未来汽车内饰材料和零部件加领域，将有非常乐观的应用前景。”

　　新的反应型注射成型技术原料选取脂肪族类聚氨酯材料，可以通过一步成型技术进行操作。大大简化了材料的生产技术，从而较传统成本更经济。虽然工艺简化，但是材料的性能和质量却不会受到任何缩水，无论从成型工艺还是成型设备投入方面，都较两步法生产技术更加节省投资。

　　传统采用的聚氨酯开放式喷涂技术，是一种开放式的成型技术，会在材料成型阶段受到操作环境的影响，导致材料表面色泽和光泽度有所缺陷。“与之相反，新的反应型成型技术相比，能够精确的测量材料的的需要厚度，甚至边缘区域和几何状不规则的表面，一般的喷射技术很难精确地确定厚度的地方，新工艺也能应对自如。根据制成的生产成分，我们可以预测这一工艺的生产速度较之聚氨酯喷射技术快至50%。”Gregor Murlowski先生说。

聚氨酯弹性体是一种高分子合成材料，具有优异的机械物理性能，如较好的拉伸强度、杨氏模量、耐磨性和耐曲挠性，广泛应用于国民经济的各个领域。聚氨酯弹性体分子链段一般是由软段和硬段组成，软段通常由聚酯、聚醚和聚烯烃多元醇组成；硬段通常由扩链剂和异氰酸酯等原料组成。由于聚氨酯弹性体中软硬段的不相容性，具有微相分离结构，通过改变材料的原料和化学组成，如扩链剂的种类、软段的相对分子质量等，达到改变材料性质的目的。

　　形状记忆聚氨酯弹性体是由具有两种不同玻璃化转变温度的高分子材料聚合而成的嵌段共聚物，是指能够随着外界环境的变化(如温度、力、电磁和溶剂等)而对其物理机械性能(如形状、位置和应变等)进行调整，回复到其预先设定的状态，因此形状记忆材料亦称为智能材料或机敏材料。合成形状记忆聚氨酯弹性体的设计要求主要有3点：(1)软段相和硬段相区的微相分离要充分，分离程度越高，形状记忆性能越好；(2)硬段含量适当，起到物理交联点的作用；(3)软段的玻璃化转变温度和熔点较高，在室温时能够冻结拉伸形变。

　　形状记忆聚氨酯材料是近年来发展起来的新型高分子合成材料，广泛应用于电子电力、航空航天、医疗、包装、机械工程和生活日常用品等方面，有着广阔的应用前景。形状记忆聚氨酯弹性体形变回复率较大，形变温度可通过结构变化自由调整，能够通过注塑、挤出或压延等加工方式进行加工。如用来制作各种矫形器，广泛应用于牙科、骨科等，亦可应用于建筑填料密封材料等，在汽车保险杆、运动保护器材等行业亦有较大的应用。目前形状记忆聚氨酯弹性体在汽车、航空等领域也有广泛使用。

　　聚氨酯弹性体亦可以用溶剂溶解进行加工，制备形状记忆聚氨酯胶粘剂，用来制作形状记忆涂料等。如根据聚氨酯弹性体的防水透湿功能制作的服装、根据聚氨酯弹性体的玻璃化转变温度和形状记忆功能制得的远红外保健内衣等，对于易变形的领带、服装衬里等亦有应用。

板式家具、橱柜、浴室柜这些居家必备的用品，在刚刚购买时，散发的阵阵刺鼻性味道，已成为装修户见怪不怪的事情了。许多消费者认为，开窗通风，放置一两个月就没事了。其实不然，甲醛释放是一个长期而缓慢的过程，含甲醛的家装产品在15至20年内都会危害人体。杜绝甲醛，还要从源头解决。为此，在国家政策的指引下，一些高新技术企业开始攻关健康板生产技术。日前，利用农作物秸秆为原料生产健康板材的生产线已经诞生。不久的将来，普通消费者的家中将出现“健康板材”制作的人造板家具了。

　　人造板甲醛释放超标
　　生活中的甲醛一般来源于人造板、家具等大量使用粘合剂的材料。据相关调查显示，中国五千多家人造板材的生产企业，只有四十七家获得中国环境标志，不足1%；国家质量技术监督局抽查北京、上海和广州三地30家商业企业经销的87种木制家具产品，结果产品合格率仅为64.4%。对甲醛释放量的专项检查的结果是：在62种板材样品中，仅有38种合格，合格率也仅为61%。种种情况表明，甲醛仍然是中国家居健康的头号杀手。

　　甲醛释放难以解决
　　人造板材的广泛应用不可避免地使用脲醛胶，伴随而来的是难以解决的甲醛释放问题，目前即使世界最先进的脱醛技术也不能完全抑制脲醛胶中的甲醛释放，不替换脲醛胶就无法根治甲醛。在我国，家具工业和室内装修业人造板材大量使用脲醛胶作为粘合剂。脲醛胶的产品规格较多，国际上根据其甲醛释放量分为E0、E1和E2类等。欧美国家主要使用E1级以上产品。而我国E0级和E1级产品市场占有率不足20%，大多数是低档的E2级及以下产品，甚至还有一部分是连E2级标准都达不到的劣质产品。

　　健康板材将是生产趋势
　　2005年10月国家发改委、科技部和环保总局联合提出“以各种农作物秸秆为原料，采用生物技术分离、提取植物纤维，制造工业包装材料、密度板等轻型建筑材料”的发展目标，明确了“农作物秸秆无废料综合利用技术”的发展方向。在这一政策指引下，少数高新技术企业开始了对秸秆原料的健康板生产技术的攻关。直到2007年6月，由我国自主研发、自主装配、全程实现机械化操作的健康板连续生产线全部改造完成，并且正式投入生产。该生产线的全面运行填补了我国建材行业的一项空白，标志着中国人造板制造业摆脱了落后生产的现状，跻身世界环保高科技领域前列。

　　从源头杜绝甲醛
　　据悉，健康板的核心技术来自一种经纯生物改性的聚氨酯生态粘合剂，这种生态粘合剂无毒无害性能稳定。聚氨酯生态粘合剂能和水分子及植物纤维内的羟基反应，形成强力化学键，这些化学键能使任何物质的分子紧密结合，这种人造板聚氨酯生态粘合剂，不仅能替代脲醛胶使基材的物理性能更加优越，而且在总源头上解决了人造板甲醛释放的世界性难题。

这几年国家政策规定建筑业注意环保，因此一些进口的保温隔热材料受到各大建筑业的青睐！尤其是加拿大安健能公司生产的聚氨酯保温隔热材料！
在欧美日等发达国家建筑保温材料中聚氨酯所占比例高达75%，聚苯乙烯占5%，玻璃棉占20%，而在中国，建筑保温材料80%用的是聚苯乙烯，聚氨酯的应用只占了10%。从国家的节能要求和材料应用上来看，要达到节能65%的要求，聚苯乙烯厚度要8厘米，而聚氨酯只需要3.5厘米即可。这样的结果决定了聚氨酯必然成为未来国内节能材料的主流产品。
作为世界上生产100％全水基现场软发泡建筑保温隔热材料的领导者，二十几年来，加拿大安健能公司凭借其安健能保温隔热体系独特的结构和施工工艺能够为建筑物提供更优秀的保温隔热、阻气、防潮及憎水效果；同时产品本身的开孔结构和憎水性，具有排潮自干的功能，被誉为“会呼吸的保温隔热材料”；其绿色环保、经久耐用、施工简便等特点赢得了众多用户的信任，并在美国、加拿大、欧洲、中国、日本及韩国等地得到了广泛应用。安健能（Icynene）作为绿色环保、高效节能的保温隔热材料，被美国住房建造者协会（National Association of Homebuilders）2003、2005、2006年美国新美国之家（The New American Home）示范住宅所选为该项目中唯一的保温隔热材料；作为绿色保温隔热材料，安健能是目前唯一达到美国Envirodesic公司室内空气质量标准要求的保温隔热产品；并成为美国肺健康协会为全美国健康住宅（Health House）示范项目所选用的唯一保温隔热产品。

在中国，加拿大安健能公司正在不断发展、完善和扩大各地的代理商网络。安健能保温隔热体系已经获得中国建设部颁发的《建设科技成果评估证书》，并选人2006年《建设部节能省地型推广应用技术目录》；该体系的引进填补了我国在建筑保温领域内使用全水基软发泡保温隔热材料的空白，而且在不同建筑上已经得到广泛应用；其中，使用安健能保温隔热材料的辽宁年华国际大厦已被评为建设部节能省地型公共建筑示范项目、选用安健能保温隔热材料的上海同济大学文远楼改造工程也被评为2010年上海世博会既有建筑改造示范项目。目前，国家和地方政府相继出台了一系列的建筑节能方面的政策法规；标准越来越高，要求越来越严格，绿色环保、高科技含量、保温隔热性能更优越，使用寿命更长的保温隔热产品，得到了政府职能部门和建筑、建材行业的推崇和首选，安健能保温隔热体系的市场前景非常广阔。

发泡聚氨酯知识总汇
发泡聚氨酯知识总汇




1．成分

发泡聚氨酯由双组分组成，甲组分为多元醇（组合聚醚或聚酯），乙组分为异氰酸酯，施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出，呈雾状一分钟发泡凝固成型为具有防水和绝热功能的硬质泡沫材料。



2．性能

2．1 优点

2.1.1.保温性能好。导热系数0. 025左右，比聚苯板还好，是目前建筑保温较好的材料。

2.1.2.防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。

2.1.3.因现场喷涂，形成整体防水层，没有接缝，仟何高分了卷材所不及，减少维修工作量。

2.1.4.粘结性能好。能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固，不怕大

风揭起。

2.1.5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜。特别是旧屋面返修，不必铲除原有的防水层和保温层，只需清除表面的灰、砂杂物，即可喷涂。

2.1.6.施工简便速度快。每日每工可喷200多平米，有利于抢进度。

2.1.7.收头构造简单。喷涂发泡聚氨酯收头，不用特别处理，大为简化，如使用卷材，在女儿墙处，需留凹槽，收头在凹槽内；若不能留凹槽，需用扁铁封钉收头，还要涂嵌缝膏。

2.1.8.经济效益好。如果把保温层和防水层分开，不仅造价高，而且工期长，而发泡聚氨酯一次成活。

2.1.9.耐老化好。据国外已用工程总结和研究测试获知，耐老化年限可达30年之久。

2.2 缺点

2.2.1.在10℃以下的温度，发泡率降低。因此使用时明显受到季节的制约。

2.2.2.厕所卫生间只需防水而不要保温，不宜使用发泡聚氨酯。

2.2.3.发泡聚氨酯喷涂成型速度快，不易喷得非常平整，凹凸不平属十正常的。用于屋面防水保温，平整度可放宽，但檐沟、天沟平整度不好，会影响排水流速。因此还需与其他防水材料配合使用。



3．应用

3.1应用方向

3.1.1. 平屋面防水保温。不上人屋面加喷一道彩色涂料，作为保护层；上人屋面，在上坐浆铺面砖。

3.1.2瓦顶坡屋面。将发泡聚氨酯喷在望板下沿，瓦块座浆在望板上，不会发生滑动。

3.1.3墙体保温。发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性。装配式大墙板，喷在板肋间，粘结好又严密。如用空心砌块，可将发泡聚氨酯喷在孔洞内，塞充饱满。冻库的墙壁，喷涂尤佳。目前墙体改革很关键的是保温技术，发泡聚氨酯可以大展宏图。

3.1.4地下室外墙保温防水，是发泡聚氨酯大显身手的部位，既能保温、防水，又省去其他保护层，一举二得。

3.2实际应用

硬质聚氨酯泡沫材料在国内诸多建筑物墙体保温工程中得到推广应用，该类材料以其具有不吸水、不透水的功能，同时还具有优良的保温功效，成为目前建筑节能市场上不可缺少的新型系统保温产品，可代替传统的防水层和保温层广泛应用于屋顶和墙体保温。并且已经形成了多种体系，我们先列举部分如下：

3.2.1喷涂硬泡聚氨酯外墙保温系统

3.2.1.1 组成以及特点

喷涂硬泡聚氨酯外墙外保温系统由聚氨酯防潮底漆层、现场喷涂成型的硬泡聚氨酯保温层、聚氨酯界面砂浆层、胶粉聚苯颗粒防火透气过渡层、抗裂防护层及饰面层构成。该系统具有如下特点：
（1）保温效果好。硬泡聚氨酯是一种优良的保温材料，其导热系数为0.022～0.027W/(m·K)。喷涂的硬泡聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高，无须任何胶粘剂和锚固件，是一种天然的胶粘材料，能形成连续的保温层，保证了保温材料与墙体的整体性并有效阻断热桥。 （2）防火性能突出。聚氨酯添加阻燃剂后，是一种难燃自熄性的材料。聚氨酯表面及门窗口侧面，全部用燃烧性能等级为B1级的胶粉聚苯颗粒浆料严密包覆，在遇火及热的作用时，向内部传递热量少而慢，热量集中在胶粉聚苯颗粒浆料层表面有利于提高保温层的耐火性能。
（3）无空腔构造，抗风压能力强。喷涂硬泡聚氨酯保温层与基层墙体牢固结合，与基层墙体形成一个有机的整体，无接缝、无空腔，减少了风压特别是负风压对高层建筑外墙外保温系统的破坏。
（4）防潮性能优良。硬泡聚氨酯材料有优良的防水性能，能很好的阻断水的渗透，使墙体保持良好、稳定的绝热状况。采用的聚氨酯防潮底漆具有防潮、防水透气的作用，特别是在潮湿的雨季，基层新墙体完工后风干不彻底，以及基层墙体有流水残痕等情况下更具效果，而且能有效防止基层墙面上残留的浮灰对保温层附着力的影响。
（5）与相邻构造层粘结牢固。聚氨酯界面砂浆采用专用的高分子乳液复配适量的无机胶凝材料配制而成。界面砂浆同时对硬泡聚氨酯表面和无机抹面材料均具有良好的粘结效果，从而可以将聚氨酯保温与胶粉聚苯颗粒防火透气过渡层牢固地复合在一起，也对硬泡聚氨酯表面起到一定的保护作用，防止硬泡聚氨酯喷涂后表面因暴露在阳光照射下发生黄变、粉化等不良现象。
（6）胶粉聚苯颗粒防火透气过度层的优良保护性能。胶粉聚苯颗粒浆料含有大量无机材料，复合在聚氨酯硬泡保温层表面后，不仅可以起到很好的找平作用，还可对硬泡聚氨酯保温层起到保护作用：有效防止紫外线对聚氨酯层的老化作用；弥补现场喷涂聚氨酯保温材料在局部部位如门、窗口等处的不足，避免热桥产生，增强了系统保温效果；符合柔性渐变逐层释放应力的抗裂技术路线，可有效地防止防护面层裂缝发生，能提高系统的稳定性和耐久性；降低聚氨酯保温层厚度，可节省工程造价、降低成本；有效阻断火源对硬泡聚氨酯保温层的影响。
（7）具有良好的施工性能。硬泡聚氨酯喷涂采用机械化作业，施工速度快、效率高。为保证阴阳角等边脚口部位线角平直宜采用粘贴聚氨酯预制块做法，可起到减少材料损耗，有利于后续工序作直阴阳角、边口，提高整体施工质量及效率。

本篇文章来源于 淄博联创聚氨酯有限公司 原文链接：http://testsd020.anyp.com/uclzx/12432-99518.aspx

聚氨酯成品的性能

浇注胶的典型配方
耐水性
回弹
低温性能
滞后现象
动态力学性能
耐霉菌性
耐紫外光性能
耐高温性
密度和成本
性能的相互作用
酯和醚的比较

用途
微孔泡沫

浇注胶的典型配方

下面是三种典型的浇注弹性体配方：

T2000∶MDI∶BDO=1∶2∶1/Shore A75
T1000∶MDI∶BDO=1∶2∶1/Shore A90
T650∶MDI∶BDO=1∶4∶3/Shore D75

硬度的改变可通过使用不同分子量的软段或改变MDI用量来实现。

水性聚氨酯制备使用的原料和方法2007年09月26日 星期三 下午 06:56一、水性聚氨酯制备用原料

1. 低聚物多元醇

　　水性聚氨酯胶粘剂制备中常用的低聚物多元醇一般以聚醚二醇、聚酯二醇居多，有时还使用聚醚三醇、低支化度聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等小品种低聚物多元醇。

　　聚醚型聚氨酯低温柔顺性好，耐水性较好，且常用的聚氧化丙烯二醇（PPG）的价格比聚酯二醇低，因此，我国的水性聚氨酯研制开发大多以聚氧化丙烯二醇为主要低聚物多元醇原料。由聚四氢呋喃醚二醇制得的聚氨酯机械强度及耐水解性均较好，惟其价格较高，限制了它的广泛应用。
　　聚酯型聚氨酯强度高、粘接力好，但由于聚酯本身的耐水解性能比聚醚差，故采用一般原料制得的聚酯型水性聚氨酯，其贮存稳定期较短。

2. 异氰酸酯

　　制备聚氨酯乳液常用的二异氰酸酯有TDI、MDI等芳香族二异氰酸酯，以及IPDI、HDI、H12MDI等脂肪族、脂环族二异氰酸酯。由脂肪族或脂环族二异氰酸酯制成的聚氨酯，耐水解性比芳香族二异氰酸酯制成的聚氨酯好，因而水性聚氨酯产品的贮存稳定性好。国外高品质的聚酯型水性聚氨酯一般均采用脂肪族或脂环族异氰酸酯原料制成，而我国受原料品种及价格的限制，大多数仅用TDI为二异氰酸酯原料。

　　多亚甲基多苯基多异氰酸酯一般用于制备乙烯基聚氨酯乳液和异氰酸酯乳液。

3. 扩链剂

　　水性聚氨酯制备中常常使用扩链剂，其中可引入离子基团的亲水性扩链剂有多种，除了类特种扩链剂外，经常还使用1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、己二醇、乙二胺、二亚乙基三胺等扩链剂。由于胺与异氰酸酯的反应活性比水高，可将二胺扩链剂混合于水中或制成酮亚胺，在乳化分散的同时进行扩链反应。

4. 水

　　水是水性聚氨酯胶粘剂的主要介质，为了防止自来水中的Ca2+、Mg2+等杂质对阴离子型水性聚氨酯稳定性的影响，用于制备水性聚氨酯的水一般是蒸馏水或去离子水。除了用作聚氨酯的溶剂或分散介质，水还是重要的反应性原料，合成水性聚氨酯目前以预聚体法为主，在聚氨酯预聚体分散与水的同时，水也参与扩链。由于水或二胺的扩链，实际上大多数水性聚氨酯是聚氨酯-脲乳液（分散液），聚氨酯-脲比纯聚氨酯有更大的内聚力和粘接力，脲键的耐水性比氨酯键好。

5. 亲水性扩链剂

　　亲水性扩链剂就是能引入亲水性基团的扩链剂。这类扩链剂是仅在水性聚氨酯制备中使用的特殊原料。这类扩链剂中常常含有羧基、磺酸基团或仲胺基，当其结合到聚氨酯分子中，使聚氨酯链段上带有能被离子化的功能性基团。

（1）羧酸型扩链剂
　　二羟甲基丙酸 简称DMPA，全称2，2-二羟甲基丙酸，又称α，α-双羟甲基丙酸，在国内外是聚氨酯乳液常用的一种亲水性扩链剂，早在六、七十年代在德国、美国等国家就用于制备聚氨酯乳液。90年代初我国成都某厂已能小批量生产。该扩链剂为白色结晶，熔点较高，贮存稳定，因其分子量小（Mw134），较少的用量就能提供足够的羧基量。DMPA的一种制备方法是：由甲醛和丙醛合成二羟甲基丙醛，再用过氧化氢氧化成二羟甲基丙酸。
　　二羟基半酯 半酯是醇与二元酸酐反应的产物，一般醇与酸酐的摩尔比为1：1，酸酐的一个羧基被酯化，而保留另一个羧基。用于聚氨酯乳液的半酯类扩链剂制备中，所用的醇类化合物一般为小分子三醇或低聚物三醇，例如甘油、低分子量聚醚三醇。这样就能生成含羧基的二羟基化合物。三醇的分子量一般在约100~2000之间。可用于制备半酯的酸酐有顺丁烯二酸酐（顺酐）、邻苯二甲酸酐（苯酐）、丁二酸酐、戊二酸酐等。半酯一般需自制。
二、水性聚氨酯的制法有以下几种：
　　1、溶液法（亦称丙酮法）把端异氰酸基预聚体溶于低沸点能与水互溶的溶剂中（丙酮最常用，因此此方法亦称丙酮法），与亲水性官能基的化合物反应，生成聚氨酯离聚物，加水搅拌实现相转移，蒸馏法回收丙酮，得水性聚氨酯乳液。过程如下：

　　此法是目前最常用、最重要的方法，步骤复便且重现性好。几乎所有的线型聚氨酯都可以用此法植入离子体，再分散于水相中成为水分散液。其分散液粒径为0.03~0.5μm，粒度可变范围较广，可为不透明或半透明或乳白色热塑性聚氨酯乳液。

　　2、预聚体分散法 此过程不需要大量溶剂，避免了回收溶剂的麻烦，同时也符合低VOC和无VOC未来环保要求的趋势。此工艺过程的第一步也是先合成端-NCO基预聚体，再植入离子基，使成为离子性齐聚物，加水并强烈搅拌，此间，聚氨酯预聚体形成水分散液和端-NCO基与水进行的扩链反应同时发生。加入二元胺作扩链剂可以减少-NCO与水反应的几率，最终生成聚氨酯-脲水分散液。过程如下：
　　此法较丙酮法简单，无须溶剂回收工序，节能，但产品性能稍差于丙酮法。通常是把预聚体在强烈搅拌下加入水中分散，如果-NCO活性较低或者使用高剪切力混合分散装置也可以反加料分散，即把水加入预聚体中。此法制得乳液粒径为0.1~0.5μm，且可制得具有不同交联度的聚氨酯乳液。
　　3、熔融分散法 将聚酯或聚醚二醇、叔胺和异氰酸酯在熔融状态下制备预聚体，用过量尿素终止使生成亲水性的双缩二脲离聚物，再将其在甲醛水溶液中分散，使发生羟甲基化反应，生成羟甲基双缩二脲聚氨酯齐聚物，用水稀释即可得聚氨酯双脲乳液。实际上是在低pH值情况下，分散相之间的缩聚反应从而达到扩链和交联的目的。此法反应较易控制，不需溶剂，同时也不要求高效混合装置，可制成粒径为0.03~10μm之间的分散胶粒，分散液稳定，适宜大规模工业化生产，能制备委员长中交联度的聚氨酯乳液。

　　此外，水性聚氨酯的制备方法还有酮亚胺法（Ketimine）、酮吖嗪法（Ketazine）。此两种方法分别用酮亚胺（酮与二胺的缩合物）和酮吖嗪（酮和肼的缩合物）作潜扩链剂，在一般条件下它们不会与异氰酸酯反应，一旦遇水后便开始水解反应，其水解产物除了酮以外，分别为二胺和肼，而水解速度远远快于异氰酸酯与水的反应，其水解历程如下式所示：

　　此过程中，水解反应产物二胺和肼充当分散于水中预聚体的扩散剂，扩链反应与水分散几乎同步进行，直到水加入出现相转移现象时方止。本法须使用溶剂和分散装置，可制得粒径为0.03~1μm的分散液。
　　端异氰酯预聚体在乳化剂作用下，使用高剪切力搅拌装置，强行分散，同时使用二胺作扩链剂也能制得聚氨酯乳液。为了降低预聚体粘度可适当加些溶剂，此法获得的乳液粒径大，约为0.7~3μm，稳定性差，易发生相分离并产生凝胶，成膜性能差，成膜需加热到100℃以上方能获得一定强度。