Page 29 - 《精细化工》2023年第12期
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第 12 期 庄 雨，等: 生物基聚氨酯乳液的研究进展 ·2571·
随着生物基的引入，乳液性能的变化也值得关注。
2.4 其他生物基聚氨酯乳液
传统的聚氨酯制备是使用二异氰酸酯作为其
中一种起始原料，然而二异氰酸酯本身有毒并且一
般使用有毒的光气法来合成 [74-76] ，并且使用二异氰
酸酯合成聚氨酯的过程中不能含有水分，这极大地
提高了成本 [77] 。因此，发展无异氰酸酯聚氨酯十分
重要。
最近非异氰酸酯聚氨酯也有着生物基化的趋
注：Biox-Hy 中 Biox 表示干燥样品的生物基含量（%）为 x，Hy 势。MA 等 [78] 通过一种新型生物基环碳酸酯与乙二
表示生物基聚醚多元醇 H1000 的质量分数（%）为 y 胺、二乙三胺和异佛尔酮二胺反应，合成了一系列
图 2 聚氨酯薄膜的应力-应变曲线 [72] 生物基聚羟基聚氨酯（PHUs）。通过在分子骨架中
Fig. 2 Stress-strain curves for polyurethane films [72]
引入化学键合的羧基阴离子，且通过改变碳酸氢钠添
生物基 PDI 可以代替石油基 HDI。FENG 等 [73] 加量，可以精确控制 PHU 颗粒的尺寸，形成具有良
利用 PDI 合成了不同 R 值〔n(NCO)∶n(OH)〕和 1,6- 好粒径控制的稳定水性乳液，实现了这些 PHU 在水
己二醇（HDO）/二甲基丙酸（DMPA）物质的量比 中的良好分散，并进一步证明了其在具有良好力学
的 WPU 分散体。随着 R 值和 HDO/DMPA 物质的量 和热性能的水性 PHU 涂料中的应用。WU 等 [79] 首次
比的增加，氢键含量和脲键的数量增加。此外，随 报道了山梨醇基水相环碳酸酯分散体和相应的涂层，
着 R 值的增加或 HDO/DMPA 物质的量比的降低， 合成路径如下所示。首先以山梨醇基环氧化合物（SE）
相分离增加，热稳定性降低。由于 PDI 的脂肪族性 和 CO 2 为原料在四丁基溴化铵（TBAB）催化下制备
质，所有 WPU 膜的抗拉强度都较低。 了山梨醇基环碳酸酯（SC），并与琥珀酸酐反应引
虽然非天然单体的生物基多元醇以及生物基异 入羧基得到琥珀酸山梨醇基环碳酸酯（SSC）。之后，
氰酸酯的商业化时间还很短，但其结构和石油基产 中和分散，合成了水相环碳酸酯分散体（WNIPU）。
品类似或者相同，因此容易控制其性能，现阶段的 当 n(异佛尔酮二胺)∶n(六亚甲基二胺)=1∶1~1∶3
主要问题在于最终产品的价格会远高于石油基产 时，涂层表现出优异的柔韧性、附着力、光泽度、
品，但这种情况会随着时间增长逐渐改善。此外， 抗冲击性以及良好的热稳定性，如表 3 所示。
