0 引言
1937 年，拜耳公司的Otto.Bayer 将二异氰酸酯和多元醇混合在一起反应，发明了聚氨酯。20 世纪60年代，拜耳公司合成出聚异氰酸酯，双组分聚氨酯涂料开始作为一种新的涂料技术并获得了广泛应用。随着各国对VOC（挥发性有机化合物）对环境影响的重视，对低或不含VOC 的环保型涂料的开发投入越来越大。20 世纪70 年代，水性聚氨酯分散体技术获得突破；20 世纪90 年代，水性双组分聚氨酯技术获得突破，其在交通工具中的应用经历了惊人的增长速度。本文将介绍交通工具用水性双组分聚氨酯涂料的新研究进展和应用。

1 水性双组分聚氨酯涂料
1.1 水性双组分聚氨酯涂料的原理
因为聚异氰酸酯容易和水反应，许多年来认为聚异氰酸酯不能直接用于水性涂料。但是在20 世纪90年代，拜耳公司发明了水性双组分聚氨酯技术，将聚异氰酸酯经过适当的改性，使其可以被分散在水性树脂中，从而为水性双组分聚氨酯涂料的应用提供了理论基础。聚异氰酸酯和水反应会生成聚脲，聚脲是一个对水很稳定的产品，它可以阻止聚异氰酸酯和水进一步反应，如图1 所示。这一发现为水性双组分聚氨酯涂料的商业化应用铺平了道路。

水性双组分聚氨酯涂料主要由水性含羟基树脂和水可分散聚异氰酸酯组成。水性含羟基树脂主要有水性含羟基聚酯树脂和水性含羟基丙烯酸树脂；水可分散聚异氰酸酯主要有低黏度HDI（六亚甲基二异氰酸酯）聚合物和亲水改性的HDI 聚合物，还有低黏度和亲水改性的IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）聚合物。
1.2 水性含羟基树脂
水性含羟基树脂通过相应的单体在合适的溶剂中聚合而制得。目前用于交通工具的水性含羟基树脂主要有水性含羟基聚酯树脂和水性含羟基丙烯酸树脂，水性含羟基丙烯酸树脂是这一应用领域的主体树脂。水性含羟基聚酯树脂作为辅助树脂，主要用于颜料的研磨和提高某些性能，例如提高丰满度、增加无泡干膜厚度和提高光泽，但水性含羟基聚酯树脂的耐候性比水性含羟基丙烯酸树脂差。水性含羟基聚酯树脂和水性含羟基丙烯酸树脂的对比见表1。

1.3 水可分散聚异氰酸酯
在双组分水性聚氨酯体系中，需要使用水可分散的聚异氰酸酯。目前，水可分散的聚异氰酸酯有两类：
，疏水性低黏度的聚异氰酸酯。
第二，亲水改性的自乳化聚异氰酸酯。
1.3.1 疏水性低黏度的聚异氰酸酯
疏水性低黏度的聚异氰酸酯是由二异氰酸酯经过化学反应生成的。疏水性低黏度的聚异氰酸酯产品有脲二酮聚异氰酸酯、脲基甲酸盐聚异氰酸酯、异构化三聚体和三聚体。它们的化学结构见图2。

1.3.2 亲水改性的自乳化聚异氰酸酯
亲水改性的自乳化聚异氰酸酯是由聚异氰酸酯经过亲水改性而得到的，生成含有聚醚氨基甲酸酯型非离子性乳化剂的聚异氰酸酯混合物。聚醚改性的聚异氰酸酯的理想结构见图3，磺酸盐改性的聚异氰酸酯的理想结构见图4。

低黏度的聚异氰酸酯较难分散，一般需要机械搅拌才能达到均匀分散的效果，常用于底漆，以及对光泽和外观要求不高的面漆。亲水改性的聚异氰酸酯很容易分散，手动搅拌即可达到均匀分散的效果，常用于对光泽和外观要求高的体系。它们的分散效果以及对外观的影响见表2。