水性聚氨酯涂饰剂以水为溶剂，消除了溶剂型聚氨酯生产、储运和使用过程中易燃易爆等危险，满足安全、健康及环保的要求，易于清洁保养，具有成膜性能强，遮盖力强，粘结牢固，涂层光亮、平滑、耐磨、耐热、耐水、耐寒、耐曲折、富有弹性，涂饰后的成革手感丰满、舒适，能大大提高成革的等级，受到高度重视和广泛研究。
聚氨酯涂料饰剂制备方法
自乳化法
亲水单体扩链法具有简便、应用范围广等优点,是目前制备水性PU所采用的主要方法。而将亲水基团直接引入聚醚或聚酯多元醇分子中,是国外工业化生产中常采用的方法,具有较高的应用价值。也有用SO3或浓H2SO4将芳香族多异氰酸酯和多元醇的预聚物磺化,在苯环上引入)SO3H基团,经扩链制得磺酸盐型水性PU。
在PU树脂中引入部分亲水基团,使PU分子具有一定的亲水性,不加乳化剂,凭借这些亲水基团使之乳化。根据分子结构上亲水基团的类型,自乳化型水性PU可分为阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型。而阴离子型是采用二羟甲基丙酸(DMPA)、二氨基烷基磺酸盐等为扩链剂,引入羧基或磺酸基,再用三乙胺等进行中和并乳化。若在PU骨架上引入羟基、醚基、羟甲基等非离子基团,尤其是聚氧化乙烯(PEO)链段,可得到非离子型自乳化PU。亲水基团的引入方法可采用亲水单体扩链法、聚合物反应接枝法以及将亲水单体直接引入大分子聚合物多元醇中等方法。
外乳化法
选取制成适当分子质量的PU预聚体或其溶液,然后加入乳化剂,在剧烈搅拌下强制性地将其分散于水中,制成PU乳液或分散体。预聚体的黏度愈低,愈易于乳化,加入少量可溶于水的有机溶剂也有益于乳化。其中较好的方法是在乳化剂存在下将预聚体和水混合,冷却到5e左右,然后在均化器中使之分散成乳液。由于此法制得的PU乳液中的大部分链端NCO基团,在相当长的时间内保持稳定,且NCO基团与胺基的反应比水的反应快了一个数量级,因此外乳化法在多数情况下可在水中进行扩链(常用二胺),以生成高分子质量的聚氨酯-聚脲乳液。此法的关键之一是选择合适的乳化剂。此法制得的PU乳液粒径较大,一般大于1.0Lm,稳定性差,由于使用较多的乳化剂,使产品的成膜性不良,并影响胶膜的耐水性、强韧性和粘接性。
涂饰是皮革制造过程总一个重要环节，涂饰可增加皮革美观和耐用性能，提高皮革档次，增加花色品种和扩大使用范围。常用皮革涂饰剂有格素涂饰剂、丙烯酸涂饰剂、硝化纤维涂饰剂和聚氨酯涂饰剂。
水性PU涂饰剂以其优异的性能在皮革生产中发挥着巨大的作用,其产品也在不断的完善,主要有以下几方面的发展。
(1)各种新技术的开发应用。如纳米技术的应用,新型纳米水性PU乳液可用于皮革涂饰,其产品具有稳定性好、抗老化、耐化学品、抗静电等良好特性。
(2)生产过程更环保。水性PU产品的生产过程中经常要用到一些有机溶剂,高沸点的如氮甲基吡咯烷酮;低沸点的如丙酮、丁酮。随着环保要的加强,水性PU的生产将向完全无溶剂工艺发展。
(3)高固含量产品的开发。国内生产的水性PU产品固含量一般在20%左右,不仅耗费大量的成本在多余水分的运输上,而且对于高端的光亮剂产品,固含量上不去直接影响膜的光亮度。