三升化工有水性聚氨酯樹脂，有做PET材料的朋友可以來看看我公司的PU-2960樹脂。

  早在1942年，德國著名科學家P. Schlack就采取外乳化法首次合成了水性聚氨酯，但由于當時人們環保意識薄弱，故水性聚氨酯并未受到重視。直到20世紀60 年代，Bayer公司的Dieterich博士發明了內乳化法，提高了水性聚氨酯分散液的穩定性，且涂膜質量優良，水性聚氨酯才開始迅速發展。1967年，水性聚氨酯乳液首次出現于美國市場，到1972年已能批量生產。20世紀七、八十年代，美、德、日等發達國的一些水性聚氨酯產品從試制階段進入了實際生產和應用階段。20世紀九十年代后，尤其是21世紀以來，隨著經濟發展和環境保護法律法規的健全，各國對揮發性有機物（VOC）及有毒物的限制日趨嚴格，“綠色革命”的浪潮促進全球工業向“綠色”方向邁進；加之全球原油供不應求，溶劑價格隨著原油價格飆升，使得水性聚氨酯技術研究和應用開發進入了一個重要時期，目前正朝著多品種、多功能、低消耗、優品質等方向發展；其應用領域也正在不斷擴大，將逐步取代溶劑型聚氨酯占據市場主導地位。

        我國由于經濟的高速發展，環保、安全及原油價格猛漲和產品出口技術壁壘等因素，促使相關技術正日趨產業化，水性聚氨酯成為市場追逐熱點。工業化的水性聚氨酯產品以極高的速度形成了一定的市場規模，但仍有很大發展潛力。上世紀八十年代前后，DMPA（二羥甲基丙酸）的成功引入和以水性聚氨酯皮革涂飾劑為代表的中國水性聚氨酯行業迎來了第一個春天。隨后的幾十年，越來越多的研究人員加入到研發水性聚氨酯的大軍，越來越多的企業選擇了生產水性聚氨酯，越來越多的消費者選擇了水性聚氨酯產品，越來越多的領域選擇了水性聚氨酯的解決方案，中國的水性聚氨酯行業呈現出一片熱鬧的景象，與第一個春天相映，磺酸型水性聚氨酯的開發和以水性聚氨酯木器漆、水性聚氨酯合成革為代表的第二個春天正向我們走來。尤其在我國聚氨酯工業“十一五”和“十二五”規劃中，以水為介質的聚氨酯涂料和膠粘劑均被列為重點發展項目。在市場和業界的大力推動下，我國的水性聚氨酯必將獲得巨大的發展。

        在國外，20世紀八十年代是水性聚氨酯在生產、應用等方面的完善時期。20世紀九十年代以來對水性聚氨酯的研究則主要集中在雙組分水性聚氨酯的合成和其基礎理論的研究。經歷50多年的漫長發展道路，國外水性聚氨酯的制備技術已日趨完善，水性聚氨酯產品在汽車涂料、皮革涂飾劑、膠粘劑等領域已接近或達到溶劑型產品水平，水性聚氨酯的合成技術已較成熟，未來發展趨勢是增加新功能、提高附加值、開發規模生產和應用領域、開發先進工藝技術。目前規模化水性聚氨酯的生產及應用就主要集中在美國、西歐、日本等發達國家的一些大公司，如Bayer、BASF、ICI、Dow、Shell等。

        在國內，水性聚氨酯的研究也獲得了前所未有的發展，一批技術難點得到突破。從用途來看，國內的研究除涉及木器涂料、粘合劑、皮革涂飾劑、紡織涂層等傳統領域外，一些新的用途如水性合成革、電解質、導電材料、保溫隔熱涂料、抗菌涂料、防腐涂料，醫用水凝膠、手套膠、光固化涂料、固色劑、印染助劑、汽車內飾、壓敏膠、鞋膠、醫用材料、覆膜膠、梳狀材料、表面活性劑、造紙材料、防偽油墨、美術用品等不斷涌現。

        從水性聚氨酯合成工藝來看，一方面，新的原料不斷被采用，如用DMBA合成水性聚氨酯、用磺酸鹽合成水性聚氨酯、同時用DMPA和磺酸鹽合成水性聚氨酯、軟段含離子基團的多元醇合成，水性化方法得到進一步補充和完善。另一方面，出現了一些新的合成思路，如輻射聚合工藝、光固化工藝、原位聚合納米改性工藝、封閉型水性聚氨酯合成和梳狀水性聚氨酯的合成進一步提高了水性聚氨酯制品的性能，而丙烯酸改性、環氧樹脂改性、有機硅改性、有機氟改性、聚丁二烯橡膠改性和納米材料改性等進一步拓寬了水性聚氨酯的應用范圍。

        從生產來看，國內水性聚氨酯的生產單位已超過100家，產能在1000噸/年以上的超過10家，但是，雖然已有一些種類的水性聚氨酯產品上市，目前仍存在諸多問題，主要是原料可選擇范圍窄并且產能不足，多數的原料均需從國外進口。

        另外，國內水性聚氨酯研究內容的重復性很高，深入則不足，能夠投入現實生產的研究結果更少，難以和國外的研究和生產相比肩。

        在國外，水性聚氨酯已經廣泛用作家具漆、電泳漆、電沉積涂料、建筑涂料、紙張處理涂料、玻璃纖維涂料等；此外，還有一些特殊用途，比如用作安全玻璃的中間涂膜、以制成不碎裂的安全玻璃。水性聚氨酯分散體主要用作金屬涂料。在紡織和印染助劑方面的應用也越來越廣泛；近年來，也被廣泛用于石油破乳劑。此外，在聚氨酯主鏈上接枝多氟烷基，即可制作優良的防水、防油、防污劑；在其主鏈上接枝鹵素、磷等元素，也可制成優良的阻燃整理劑。

a.皮革涂飾劑

        水性聚氨酯樹脂用于皮革涂飾劑，具有優良的透濕性，出色的耐磨性、耐刮性和無以倫比的低溫柔軟性，已被人們所認識，它已在皮革涂飾上得到了全面成熟的應用。目前，皮革涂飾劑占我國水性聚氨酯總消費量的50%左右，涂料領域的消費量僅占33%，而發達國家水性聚氨酯消費則以建筑涂料、木器涂料和汽車涂料為主體。有報道稱，日本及美國水性聚氨酯膠水的市場份額已和涂覆材料相當。由此可以認為，我國主要的水性聚氨酯消費市場尚未真正啟動，市場潛力巨大。我國水性聚氨酯皮革涂飾劑的市場具有以下特點：①產量初具規模：我國已有多家企業生產水性聚氨酯皮革涂飾劑；在2005年，我國水性聚氨酯皮革涂飾劑的消費量就超過了6 萬噸（實物量），但，其中20%左右仍為國際知名公司的產品。②高端產品市場占有率低：國內80%以上的產品為通用型水性聚氨酯，因產品性能一般，已失去最初的優勢。例如國產軟性水性聚氨酯的價格已從最初的18元/kg降至（6～8）元/kg，毛利潤也從500%降至不足50%，企業效益嚴重下滑，而國外同類產品如Bayer的10UD和Stahl的PU-3989等，目前市場價仍在（30～40）元/kg，主要應用于高端市場。近年國內生產出高檔脂肪族水性聚氨酯皮革涂飾劑，固含量25%～40%，目前市場價格在（25～45）元/kg。水性光油等高附加值的水性聚氨酯表面處理劑則一直依賴進口，每年進口量1萬噸以上，進口產品如Fenice的1020/1028，市場價在（60～70）元/kg，最高時達125元/kg，而國內同類產品不但市場占有率低，且市場價也僅（40～50）元/kg。③行業競爭力不足：國內企業主要采用丙酮法生產水性聚氨酯皮革涂飾劑。該法丙酮用量大，成本高，制品成膜很難達到軟而不粘的效果，一部分企業因后處理困難、效率低不回收丙酮，造成產品氣味大、固含量低（約20%左右）；由于采用間歇生產方式，大多依靠人工判斷生產反應終點或工藝硬性規定，產量低、反應重復性差、產品批次間質量不穩定，造成產品檔次不高，行業競爭力不足。國內企業盲目上馬水性聚氨酯項目，也造成了大量的投資浪費；雖然市場保持較快增長，但企業數目卻呈幾何級數上升，目前競爭的國內廠家有100多家，市場競爭也由早期的技術競爭為主轉變為以價格競爭為主，行業效益明顯下滑，直接影響了國內整個行業的技術進步，而多數的高端產品卻無人問津，如高端光油系列產品就基本被國外企業控制，國內廠家大多數以貼牌的形式參與競爭。

b.水性聚氨酯膠粘劑

        聚氨酯膠粘劑因其主體樹脂中含有大量的極性基團和活性反應基團，對多種基材（如橡膠、金屬、塑料、木材、玻璃、織物等）都具有良好的粘接性，并且能滿足不同基材粘結和使用條件的要求。特別是聚氨酯膠粘劑具有一些特殊的優點，如極佳的耐寒性、耐油性、耐磨性、韌性等等，因此已被大量應用于制鞋、復合包裝、木材加工、織物復合、建筑、航空航天、汽車等廣泛的通用粘結。目前，聚氨酯膠粘劑雖然仍以溶劑型為主，但近年來世界各國都加強了環境保護和工業衛生立法，限制有機溶劑用量的形勢越來越嚴格，如歐洲對膠粘劑VOC限量規定到35g/L，美國FDA、歐盟EU901/128和德國BgVV都明確提出含有非規定化學品的膠粘劑一律禁止在食品、藥品包裝中使用；所以發達國家使用溶劑型膠粘劑復合包裝的比例已經從20世紀末的80%降低到了現在的30%。因此，聚氨酯膠粘劑從溶劑型向水性化的轉變是世界各國共同努力的方向。水性聚氨酯膠粘劑的消費量年均增長18%以上，是增長率最大的膠種之一，2005年國內市場水性聚氨酯膠粘劑的市場份額已超過3%，消費量在2萬噸以上（干料計）。

        目前國內水性聚氨酯膠粘劑的品種有十幾個，包括水溶型、水乳型、水分散型3 種。

        ①汽車用水性聚氨酯膠粘劑：汽車工業是現代經濟增長的主導產業和支柱產業之一，汽車與膠粘劑、密封膠密不可分，汽車內飾用膠占汽車用膠總量的20%。水性聚氨酯膠粘劑對汽車內飾部分如聚氯乙烯、皮革、軟質聚氨酯泡沫、纖維布復合材料、塑料壁紙、乳膠海綿、布、天鵝絨、木材、ABS樹脂、聚丙烯纖維和織物等具有良好的附著力，因而在汽車的儀表板、大門和屋頂襯里、座椅和內飾部分有很強的應用前景。水性聚氨酯膠粘劑直到20世紀九十年代才逐漸應用在汽車內飾件粘結上，但隨著汽車VOC減排等環保法律法規的進一步嚴格，人們環保意識的不斷增強，汽車內飾膠水性化的推廣勢在必行，因此，這將是水性聚氨酯膠粘劑最具發展前景的行業。目前，在這一領域，德國是水性聚氨酯膠粘劑的最大用戶。荷蘭的Zeneca Resins公司估計，歐洲每年約需6000噸以上的水性聚氨酯膠粘劑用于汽車工業新型塑料零部件的膠結，并為此開發了NeoRez系列水性聚氨酯膠粘劑產品。美國的Evode-Tanner公司開發的EVO-Tech385系列水性聚氨酯膠粘劑可用于汽車的儀表盤、前&后車門、以及雜物箱等部位。國內一汽長春富奧-江森汽車內飾件有限公司從意大利引進了全套水性聚氨酯膠粘劑生產線，不再使用溶劑型膠粘劑。另外，水性聚氨酯濾芯膠的需求量也隨著汽車、拖拉機以及各種內燃機行業的發展不斷增加。

        ②鞋用水性聚氨酯膠粘劑：目前，國內高檔鞋廠已開始使用水性聚氨酯膠粘劑。這是目前國內水性聚氨酯膠粘劑用量最大的行業，但由于國產水性聚氨酯膠粘劑在固化速度、初粘性、耐熱性等方面均不及進口產品，因此國內市場95%的鞋用水性聚氨酯膠粘劑為進口產品，每年單單從我國出口到國外名牌（Nike等）運動鞋所用的水性聚氨酯膠粘劑就達到數萬噸。Bayer公司的Dispercoll® U系列膠可廣泛用于制鞋、家具制造和汽車工業等領域，該系列配以Desmodur® D在運動鞋上的使用已達到工業化規模；但水性聚氨酯膠粘劑在皮鞋上的應用則落后于運動鞋，現仍處于批量試生產中，如Bally、Bata、Clarks等皮鞋跨國公司均在批量試用。

        ③層壓制品及復合包裝用水性聚氨酯膠粘劑：聚氨酯膠粘劑的配方可調，膠層從柔性到剛性可任意調整，適合多種材料復合包裝及層壓復合的要求；另外由于膠膜氣味小、無毒，特別適用于食品包裝復合薄膜及裝飾用復合膠粘劑。這是目前國內應用范圍最大的水性聚氨酯膠粘劑。從2006年開始，德國Bayer、日本光洋、美國National Starch等外國公司首先在中國使用水性真空吸塑膠替代溶劑型吸塑膠。Bayer的經典產品U54是銷路最好的膠粘劑產品。

        ④木材用水性聚氨酯膠粘劑：木材加工是傳統膠粘劑最大的應用領域。日本首先研制出了水性乙烯基聚氨酯系木材膠粘劑，簡稱API，后改名為水性高分子-異氰酸酯系木材膠粘劑（WPI），初粘性高，可常溫膠接，最終粘接強度高，膠層耐水、耐久性良好，粘接木材時受壓時間短，操作簡便，膠粘劑呈中性，對木材無污染。

        ⑤植絨膠粘劑：水性聚氨酯具有優良的柔韌性，性能超過了丙烯酸乳液膠粘劑，可用作植絨膠。如環氧改性聚氨酯陽離子乳液體系，其粘附力、耐水性、耐溶劑性、手感等方面性能優異。

        ⑥服裝用水性聚氨酯膠粘劑：水性聚氨酯膠粘劑可廣泛應用于帆布、服裝面料、傳送帶等涂層。水性聚氨酯膠粘劑的耐磨性、強度和耐低溫開裂性均高于丙烯酸脂乳液及水性乙烯基樹脂涂層劑，是推薦使用的高檔織物涂層劑，可用于多種無紡布、針織布、起絨棉織布的防雨、迷彩、閃光、發泡、紡鉆絨等不同功能的面涂需求，也適用于各種織物的底涂，適合于含浸（包括熱敏）工藝生產線。可以采用干法轉移涂層貼膜工藝或涂層軋花工藝，水性聚氨酯涂層織物具有涂層薄、彈性好、手感軟、耐溶劑、耐寒、耐磨、防水透氣等優點。

c.水性聚氨酯涂料

        根據有關分析資料表明，2006年，我國水性聚氨酯涂料的應用占市場份額的30%左右，年均增長速度在7%～8%左右；其中用量最多的是建筑涂料市場，約占50%以上，其次是膠粘劑、油墨、光油等方面。目前水性聚氨酯涂料的發展速度，特別是水性內、外墻涂料與水性木器漆、油墨光油的需求最為迫切；而我國建筑涂料的年需求量在250萬噸左右，其中可由水性聚氨酯涂料替代的就達120萬噸，僅這一項即有上百億元的需求空間。其發展趨勢和特點如下：

         ①水性涂料市場整體快速增長：水性聚氨酯涂料避免了水性醇酸、丙烯酸乳液及其它樹脂涂料的諸多缺陷，因而極具開發潛力。在國外，水性聚氨酯建筑涂料、汽車涂料、木器涂料領域的市場份額占一大部分，但國內因技術原因，這些市場才剛剛起步。我國涂料消費結構大致為建筑35%～40%、工業涂料35%～40%、特種涂料10%～15%、其它5%～20%。水性化程度分別是建筑涂料50%～60%、工業涂料14%～15%。2005年水性涂料產量達80萬～90萬噸，約占全部涂料總量的20%。

        ②汽車工業拉動明顯：世界汽車涂料年消費量在170萬噸以上，其中揮發性溶劑型涂料則在80萬噸以上，既浪費資源，又帶來環境污染，因此，在20世紀六十年代，汽車底涂料率先使用水性電泳涂料，目前水性化率在90%以上；汽車中涂料七十年代開始水性化，目前水性化率已達88%；汽車面涂料八十年代使用水性閃光涂料，目前水性化率已達65%。近年我國汽車工業高速發展，汽車涂料用量猛增。國內中高檔汽車水性電泳底涂料也達90%，但低檔車領域應用較少，與國外相比差距明顯。

        ③水性木器涂料前景好：20世紀末歐洲民用涂料市場中水性涂料已占70%以上市場份額，北歐地板涂料的水性化率為80%，而歐美木器表面涂飾平均水性化率已達10%～13%。在美國，用量最大的水性木器涂料為聚氨酯水分散體，年消費量已達2萬噸以上。目前，國內水性木器涂料供應商總數大約為30～50家，占據了超過70%的市場；但國外公司統治著中國高端水性聚氨酯市場，原因是其技術優勢和在原材料供應方面的壟斷地位；本地企業在中低端市場競爭，造成該局面的主要障礙是：高端原料供應的限制、缺乏配套應用技術、缺乏有水性漆施工經驗的技術人員、缺乏先進的加工設備。嘉寶莉公司已建成具有國內領先水平、亞洲最大的萬噸級的水性木器涂料全自動化生產線，自主生產水性聚氨酯，大大增強了自身水性木器涂料產品的成本優勢；同時，本土其它企業也在崛起，華潤、美涂士、巴德士、三棵樹、江蘇大象、展辰、華隆等都在不斷掘金水性木器漆市場。

d.水性合成革

        隨著人們生活水平的提高，人們逐漸追求高質量的日用產品，因而皮革產品的需求量越來越大；但隨著動物保護意識的增強，動物真皮已經不能滿足人們的需求；所以，合成革產品逐漸成為未來流行的趨勢。合成革的制造可分為貝斯的制造和貝斯的后整理兩個階段。貝斯是將聚氨酯樹脂混合液浸漬或涂覆于基布上，聚氨酯樹脂逐漸凝固或干燥，并在基布上形成多孔性的皮膜，這種復合物簡稱為貝斯，是英文Base（基革的意思）的音譯。2011年3月，由Bayer材料科技提供水性聚氨酯材料的水性合成革生產線在浙江麗水投產，這是中國首批水性合成革生產線，標志著我國合成革產業邁入一個新時代。目前在中國展現其優秀的水性聚氨酯合成革技術的除德國Bayer外，還有荷蘭Stahl、美國Dow、意大利Novotex等公司；國內的優耐克、博士達、華大、溫州大寶、科天，安科等企業也在大力推廣該應用技術。但在水性聚氨酯合成革技術應用過程中有兩大問題需要解決：

        ①替代濕法的微泡貝斯聚氨酯的性價比和產品穩定性問題；

        ②干法貼膜工藝控制盒大機生產效率問題。很多合成革企業還在徘徊，尤其需要高物性-低成本的聚氨酯配套產品。期待提高水性樹脂的干燥速度，從聚氨酯結構設計做到高支化、高固含、多分散等；用微波、遠紅外、UV等改造生產線烘干及后固化設備，改進設備提高生產率。需要聚氨酯產品配方、工藝、設備等方面做系統的工作。

e.水性聚氨酯玻璃纖維浸潤劑

        將水性聚氨酯樹脂作為一種成膜劑，對玻璃纖維起到良好的保護作用，主要用于增強熱塑性塑料用紗。其膜堅韌、有彈性，只需添加少量就可以提高玻璃纖維的集束性和短切性，有效改善玻璃纖維的表面缺陷和表面性質，使產品具有重量輕和強度高的優勢，提高終端用戶的產品品質。而水性聚氨酯的用量大致只是玻璃纖維質量的1%。

f.其它領域

        除了上述領域，水性聚氨酯仍有相當廣泛的用途，比如：我國是世界第四大油墨生產國，隨著經濟的快速增長，我國對平版膠印油墨、網版油墨、柔版油墨、特種油墨等產品的需求仍將呈現上升趨勢。隨著人們對環保意識的加強，先進的醇溶性和水溶性油墨等環保油墨的需求將呈快速增長勢頭。積極開發目前國內仍處于短缺和空白的聚氨酯水基油墨將給水性聚氨酯行業帶來機遇。