一、水性聚氨酯塗料

水性聚氨酯是以水代替有機溶劑作為分散介質的新型聚氨酯體系，也稱水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水為溶劑，無汙染、安全可靠、機械效能優良、相容性好、易於改性等優點。聚氨酯的水性化已逐步取代溶劑型，成為聚氨酯工業發展的重要方向。

二、水性聚氨酯塗料組成部分

雙組分交聯型水性聚氨酯塗料，即塗料分為兩個組分：其一為水性多元醇組分；另一為水分散型異氰酸酯組分。

2.1、水性多元醇組分

按水性聚合物的膠體結構，可將其分為兩大類：一類是水分散型多元醇，另一類是乳液型多元醇。水性聚氨酯多元醇的製備可採用傳統的水性聚氨酯分散體的製備方法，但在聚合物的親水基團中，應該有更多的羥基，在化學結構上滿足雙組分塗料的反應要求。常用的方法是預聚體法和丙酮法。

雙組分水性聚氨酯塗料與雙組分溶劑型聚氨酯塗料相比， 其多元醇具有良好的分散性， 能促使未改性、憎水的多異氰酸酯固化劑在水中穩定地分散。按照製備方法的不同， 水性多元醇體系可分為乳液型多元醇和分散體型多元醇。

1）乳液型多元醇

最早採用的多元醇為乳液型多元醇， 它是透過乳液聚合得到的具有多種結構的丙烯酸多元醇乳膠。其用於雙組分體系的優勢是聚合物的相對分子質量大， 塗膜在室溫下乾燥速度快；缺陷是它對未改性多異氰酸酯固化劑分散性較差， 導致塗膜外觀較差，且適用期短。

2）分散體型多元醇

為了改善多元醇體系對多異氰酸酯固化劑的水分散性，提高雙組份水性聚氨酯塗料的效能， 可採用分散體型多元醇，也稱第二代水性羥基樹脂，目前這方面的研究較多。該多元醇樹脂首先在有機溶劑中合成得到，其分子結構中含有親水可電離基團或親水非離子鏈段，然後將該樹脂或溶液分散在水中得到分散體型多元醇。其特點為相對分子質量低， 分散體粒徑小（Dn =10 ～ 200 nm）， 對固化劑分散性優越，形成的塗膜外觀好，綜合性能優異。

2.2、丙烯酸多元醇分散體

與丙烯酸多元醇乳膠相比，丙烯酸多元醇分散體具有較低的相對分子質量（Mw=2000～10000） ，較高的羥基官能度，較小的粒徑，對固化劑分散性好，塗膜交聯度高，具有優異的綜合性能， 但是塗膜乾燥速度較前者慢。

1）聚氨酯多元醇分散體

聚氨酯分散體本身是一類高效能的膠黏劑。用它配製雙組分水性塗料，塗膜外觀好，具有優異的機械效能、耐化學品性和耐磨性。並且可以根據實際需要，透過調整氨基甲酸酯的濃度來確定塗膜效能。製備聚氨酯分散體大多使用脂肪族異氰酸酯，其保色性和耐候性優於芳香族異氰酸酯， 而且與水的反應活性也遠小於芳香族異氰酸酯。

2.3、多異氰酸酯組分

用於水性雙組分聚氨酯體系的多異氰酸酯固化劑有兩種——親水改性多異氰酸酯和未親水改性多異氰酸酯。濁度實驗表明：未親水改性多異氰酸酯分散在水中時需要高度的剪下混合；而親水改性的異氰酸酯使用普通攪拌的方法即可與水混合

由於多異氰酸酯單體具有較大的揮發性、刺激性和毒性，所以在製備聚氨酯時，很少直接使用多異氰酸酯單體，而是利用多異氰酸酯的預聚體，即把它們加工成不揮發的親水性的多異氰酸酯組分，具體有親水改性多異氰酸酯固化劑、低黏度多異氰酸酯固化劑和較難與水反應的固化劑。

三、水性聚氨酯防腐塗料的效能

塗膜附著力強，在金屬表面，水性聚氨酯塗料的附著力僅次於環氧樹脂漆，在橡膠表面，水性聚氨酯塗料的附著力優於環氧塗料。

環氧、氯化橡膠等保護功能好而裝飾效能差，硝基、醇酸等裝飾效能好而保護功能差，水性聚氨酯塗料兼具優良的保護和裝飾功能。

水性聚氨酯塗料具有優良的耐化學藥品效能。耐酸鹼鹽石油，可用作鑽進平臺、船舶、化工廠的維護塗料，石油儲罐的內壁襯裡等。

高耐候性和保光性：水性聚氨酯面漆具有較高的耐候性，在紫外線照射下漆膜不粉化、不失光、不褪色，保色保光性強。因此，特別適用於室外光照充足的領域。

耐腐蝕性：組分塗料交聯密度高，漆膜耐腐蝕性強，可以抵禦大部分溶劑，包括酸、鹼、鹽以及其他溶劑，有效保護基材避免受到腐蝕。