2.2有机硅改性方法

    有机硅改性水性聚氨酯同样是共混改性和共聚改性2种方法。共混可以通过水性聚氨酯乳液和聚硅氧烷乳液物理共混来实现。聚氨酯可以改善聚硅氧烷乳液的耐油性，而聚硅氧烷乳液可以改善水性聚氨酯的耐水和耐溶剂性能，两者共混可获得取长补短的效果。但由于乳化剂的存在，共混改性对最终成膜的性能有负面影响，共混改性仅仅是简单的机械混合，无化学键形成，硅油易于迁移，造成硅感时效短。共聚改性是有机硅改性水性聚氨酯最常用的方法，通过两端带有反应性官能团的聚硅氧烷低聚物(如羟基硅油、氨基硅油、氨基或烷氧基封端的硅烷偶联剂等)与多异氰酸酯经逐步加成、聚合而制得嵌段共聚物。

    有机硅共聚改性水性聚氨酯制备方法主要有合成与扩链2种不同的方法。合成法是在合成预聚体过程中将羟基硅油或氨基硅油引入聚氨酯链段中。羟基硅油的反应活性适中，合成过程反应平稳，比氨基硅油好控制。扩链法是指在预聚体乳化的过程中引入氨基硅油扩链。

    2.3有机硅改性水性聚氨酯的应用研究进展

    有机硅改性水性聚氨酯可广泛应用于涂料工业、皮革工业、印刷工业、纺织工业等领域。

    吴明元等用氨丙基聚硅氧烷与聚氨酯预聚体反应生成含硅氧烷的聚氨酯预聚体，通过NaH-SO3封闭NCO基并在水中分散，制得有机硅改性热反应型水性聚氨酯乳液。侯孟华等在无溶剂的条件下，采用扩链的方式制得氨基硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液，以此硅烷偶联剂改性的水性聚氨酯乳液制得的木器涂料，具有优良的耐水性、附着力和力学性能。刘鸿志等将TDI加到聚醚二元醇和端羟基有机硅单体的混合物中进行反应，生成的预聚体用1,4-丁二醇进行扩链反应，再经DMPA亲水扩链、中和、乳化，合成了有机硅改性聚氨酯乳液，研究表明，有机硅改性的水性聚氨酯材料其耐水性、耐热性和耐低温性有所提高。

    3丙烯酸酯改性水性聚氨酯

    3.1丙烯酸酯化合物的特点

    丙烯酸酯(PA)具有优异的耐光性、户外曝晒耐久性，即耐紫外光照射不易分解变黄，能持久保持原有的色泽和光泽，有较好的耐酸碱盐腐蚀，极好的柔韧性和最低的颜料反应性。丙烯酸酯改性水性聚氨酯(PUA)可以将聚氨酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的耐磨性与丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候性有机结合，可制备高固含量、低成本以及达到使用要求的水性树脂。

    3.2丙烯酸酯改性水性聚氨酯的方法

    关于丙烯酸酯改性水性聚氨酯的合成方法有很多介绍，这里仅简述共聚乳液的制备方法。

    共聚乳液的制备方法主要有以下几种：(1)PU乳液和PA乳液共混，外加交联剂，形成聚氨酯-丙烯酸酯共混复合乳液；(2)先合成PU聚合物乳液，以此为种子乳液再进行丙烯酸酯乳液聚合，形成具有核-壳结构的PUA复合乳液；(3)2种乳液以分子线度互相渗透，然后进行反应，形成高分子互穿网络的PUA复合乳液。这些方法巧妙地提高了PU和PA的相容性。(4)合成带C＝C双键的不饱和氨基甲酸酯单体，然后将该大单体和其它丙烯酸酯单体进行乳液共聚，得到PUA共聚乳液。

    制备PU分散体和PA乳液的化学原理不同，前者是加成聚合，后者是自由基聚合，因此制备PUA分散体的关键是采用适宜的工艺过程将这两种不同的化学原理结合起来，使其形成具有核-壳复相结构的乳胶粒子。研究表明，为了制备核壳复相结构的高性能PUA分散体，既要采用独特的工艺，能使上述2种聚合机理有机结合起来，又要采用一些特殊的物料。近10多年来，研究者不断开发出适合于制备PUA分散体的新原料、新工艺。