什么是水性PUA, 什么是水性PUD ？

水性PUA是指水性木器涂料的研发品种中，聚氨醋分散体和聚丙烯酸醋乳液的组合，称作PUA，是水性UV树脂的一种。PUD是聚氨醋分散体，早期制造PUD时常用N-甲基吡咯烷酮作为二羟甲基丙酸的溶剂和成膜剂，且完全水溶性，现因N-甲基吡咯烷酮对生育基因的毒性，PUD中已经不加入这种材料。

水性PUD类木器涂料，若在分子中引入丙烯酸双键，那就能在紫外光辐射下交联固化，提高涂膜硬度和抗热水及抗醇性，且干燥迅速便于家具工厂将制成品堆积，节约场地。但是紫外光固化最大的缺点是光源设备投资费用大，所以很多小工厂无法负担。

扩展资料：

水性PUA和水性PUD都属于木器涂料，PUA涂层的优点有耐磨性好，柔韧性佳，冲击强度和拉伸强度相对较高，耐化学腐蚀性优和黏附性优异等，现在已广泛应用于水性UV固化的低聚物体系。将综合性能优异，价格昂贵的PU与丙烯酸酯共聚后，制得的PUA树脂兼具两者的优点，相应的光固化水性树脂的使用性能明显提高。

在水性UV固化树脂中，PUA类的综合性能相对较好，EA的耐化学稳定性相对最好，在选择水性UV固化体系的组分时，预聚体的选用对最终固化胶膜的厚度，硬度和剪切强度等影响极大。

参考资料：

-水性UV树脂

　　家具生产的成本、木料、制造人工费、管理费等占75%，涂饰占6%。随着欧洲对有机溶剂排放的严格控制，许多中小型家具工厂感到困难，缺乏资金添加必要的设施以符合VOC法规。

　　法国木器技术中心的开发部经理MLRoux介绍了欧洲英、法、荷、葡、丹麦、意大利、德等国Roux探讨了水性木器涂料、光固化涂料、高固体分涂料等，以及与溶剂型涂料性能的比较。家具厂选择以下几方面的技术为满足要求:美观Aesthetics、性能(如耐磨、擦伤、耐化学性)、生产成本符合市场要求、符合环保规定。

　　试用的结果认为水性/光固化涂料性能比单纯水性涂料较好。2001年巴黎的家具厂试用，2002年里斯本家具厂KSoljamo试验报告，已采用水性/光固化涂料取代酸固化涂料。显示水性涂料的光泽及硬度较低。

　　我国兰州科瑞公司谭海龙等详细介绍了水性氨醋油的制备合成。其涂膜平整光滑，附着力、柔韧性、耐冲击、耐磨性均极优秀。郭年华等报告了水性丙烯酸接枝氨醋油。

　　水性木器涂料的研发品种中，最多的是聚氨醋分散体(PUD)和聚丙烯酸醋乳液的组合，所以常写成PUA。PUD是1960年代后期开发的品种，可见DDleterich的报告。拼入了聚丙烯酸醋既降低了成本，也提高了硬度、耐水耐醇性。CRHegedus等报告单纯拼混PUD和聚丙烯酸乳液，两者不能充分互相渗透，聚合物相是分开的。所以采用原位聚合，即先加入PUD，再加入丙烯酸醋单体和引发剂进行聚合，生成互穿聚合物网络，两者是分子水平结合。又因为PUD更亲水，倾向位于粒子表面的核壳结构，有利于低温成膜。膜的抗张强度高，搞化学性好。

　　早期制造PUD常用N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为二羟甲基丙酸的溶剂和成膜剂，且完全水溶性。

　　现因其对生育基因的毒性，经INRS(Institute Nationale de Recherche et Securite)的研究，欧洲规定2006年底后，若产品中含NMP大于5%，则其馐必须标明有毒。所以现在许多公司的操作改用丙酮，并表明不含NMP。我国亦有类似的PUD研究，并有加入少量环氧树脂以提高硬度和抗性。但华南理工大学的杨标小组和邓朝霞小组在试制时均用NMP'，而国外拜耳公司及Air Products公司产品都标明NMP free。

　　上述制成的单组分水性涂料用于木材，按使用部位要求有所差别：

　　室内木材涂料Interior Wood Coatings用于

　　细木工——Joinery

　　地板—FuSSboden

　　家具木器—Furniture

　　这些涂料用于一般细木工和地板，能合乎应用，但对于高质量的家具，则与溶剂型聚氨醋涂料尚有差距，表现在以下方面硬度、耐沸水(上海耐烟蒂)、耐醇及香水等、高光泽物面，丰满、耐擦伤等。

　　家具工厂涂饰木器部位分为:平面材和立面和曲面材。

　　平面材常是桌面，橱面等，要耐沸水、酒、香水及擦伤，水性热塑性涂料难以满足要求，应予以一定程度的交联，提高性能:

　　(l)加入水性异氰酸醋

　　例如拜耳公司的Bayhydur305，Rhodia公司的RhodoeoatXEM502等。如经基组分为PDA分散体，其分子量已很高，仅少量经基含量已交联度足够，且干燥迅速，但光泽不高，如欲高光泽，则其丙烯酸单体先进行常规的溶液聚合，制得分子量较低的树脂，然后进行相反转(PhaseInversion)，则涂膜的光泽提高。水性异氰酸醋不用芳香族，因为与水反应率太快，故采用脂肪族或位阻的TMXDI。

　　(2)水性光固化涂料

　　水性PUD类木器涂料，若在分子中引入若干丙烯酸双键，则能在紫外光辐射下交联固化，提高涂膜硬度和抗热水、抗醇性，且干燥迅速便于家具工厂将制成品堆积，节约场地。紫外光固化最大的缺点是光源设备投资费用大，小型工厂难以负担。

　　2005年，西班牙拜耳聚合物公司(BayerPolymeros)的CIrie等和美国的拜耳材料科技公司的RAWade等介绍了含丙烯酸双键的PUD光固化水性涂料。我国地板用木材，大量采用无溶剂光固化涂料，限于施工钻度，制成端丙烯酸基的低分子量齐聚物，并拼入含丙烯酸基的活性稀释剂(对人体刺激强烈)，以降低豁度。上述水性光固化涂料的丙烯酸双键不限于分子端部，而是在分子键中间。

　　Wade介绍此涂料可用低价的UVA光源固化，硬度达到摆杆硬度115s，耐酒精(1:l)及丙酮，在欧洲市场发展最快，有发展前景。与常规低分子量的光固化涂料不同，此类光固化PUD的重均分子量高达加200000以上，所以少量交联就足以获得良好的性能。为了解决表面氧阻聚，介绍了通入CO2的小试。

　　此外CyteC公司的MTle撇nans等也介绍了制备光固化的PUD。BASF公司的Rei介绍环氧丙烯酸醋(Laromer RTM LR8765)和聚醋丙烯酸酯(Laromer RTM LR8895)的乳液配制光固化木器封底漆。

　　我国合肥的中国科技大学的CYBai等报道开发了新的紫外光固化水性聚氨醋涂料，他们引入聚氨醋分子链的方法是先合成季戊四醇二丙烯酸醋，再与IPDI、二经甲基丙酸、丙烯酸经乙醋及三乙胺反应制得水性树脂。

　　水性木器涂料的实用

　　家具工厂原先都用溶剂型涂料，近年受政府部门限制VOC排放的规定，才研究转向水性或无溶剂涂料。国外典型的是意大利《水性涂料》杂志(VerniCiaturade1Le)介绍在 Brianza的家具厂从原先的溶剂型涂装工场，改建为水性涂料的涂装工场，具有热风、红外加热和紫外光固化。工场运转很成功，用于涂装木器和门窗。

　　加拿大的LWickman介绍家具工厂用水性涂料涂饰松木家具。

　　在我国最著名的当推广东嘉宝莉涂料公司已建成万吨水性涂料车间。国外BeckerAcroma公司、Arch公司、Sikkens公司等都生产水性木器涂料。

　　上海富臣化工公司的伍忠岳等三篇水性木器涂料的使用情况介绍，反映目前采用的主要是单组分PUA一类涂料，价格较贵些，已逐渐被市场接受。有启发性的是该涂料在北京、

　　天津、沈阳等地区增长快速。因为水性涂料的干燥成膜，首先必须水分挥发，这对上海和广东潮湿地区就很不利。而且北方家庭和厂房都有取暖设备，保证湿度进一步降低。伍文中的木器涂料泛指Woodcoat运郎，未专指家具涂料。

　　笔者的若干想法

　　(l)我国是木器生产大国，每年耗用涂料约50万t，同时排放大量VOC，污染环境，有损漆工健康，浪费物质。所以研发水性木器涂料是符合发展大方向。

　　(2)研发水性木器涂料必须有家具厂、涂料厂、科研院所合作协同才能成功。

　　(3)我国地域宽广，北方干燥且有取暖设施，以先促进北方推广，再延续向南。对于在南方的有一定规模的家具厂则建议添有加温及紫外光设备。

　　(4)现阶段研究PUA成功之后，建议下一步研究UV一PUD，以保证涂膜耐热水、酒精等，提高硬度，防粘连。