水性聚氨酯分散体（PUD）是一种以水为分散介质的聚氨酯分散体系，相较于传统聚氨酯而言，其具有 VOC 含量低、绿色环保、不燃不爆等优点，广泛应用于涂料、皮革涂饰、纺织涂层等行业[1-3]。而在这些行业，人们对涂层表面性能都有一定的要求，如表面疏水、防污、滑爽等。单纯的 PUD，由于聚合物结构中引入了亲水基团，其涂膜具有一定的亲水性，但物性达不到行业要求。而有机硅材料具有独特的化学结构使其呈现较好的疏水性、柔顺性、低表面能和化学惰性[4-5]，纯甲基硅氧烷材料表面水接触角达到 105°~108°，超过疏水表面（90°）要求，因此采用有机硅材料与水性聚氨酯进行物理或化学改性，可以达到优势互补，提升涂膜材料表面物性。 

本研究从分子结构理论设计出发，试图将有机硅侧链密集聚集到聚氨酯结构某些区域，合成出密集有机硅侧链改性水性聚氨酯分散体，理论上这些密集侧链会获得更强的表面富集能力。研究发现，这种密集侧链改性水性聚氨酯，即使有机硅结构引入量低至0. 1%，胶膜水接触角也能达到100°；更重要是，密集侧链改性水性聚氨酯胶膜在水中长时间浸泡，胶膜在湿态下，其疏水性能保留，水接触角甚至还略有提高。此项研究在理论和实践方面都有较高的价值。

聚氨酯因其优异的性能被广泛应用于国民经济的众多领域，产品应用涉及轻工，化工，电子，纺织，医疗，建筑，建材，汽车，国防，航天和航空等。聚氨酯的应用主要分为三大方面：聚氨酯软泡，聚氨酯硬泡及聚氨酯弹性体。

1、聚氨酯软泡：

垫材：如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料，垫材也是软泡用量最大的应用领域；

吸音材料：开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能，可用作室内隔音材料；

织物复合材料：垫肩、文胸海绵、化妆棉。

2、聚氨酯硬泡：

家电及食品等行业冷冻冷藏设备：聚氨酯硬泡是冷冻、冷藏设备最理想的绝热材料，能达到较理想的保温效率。可用作冰箱，冰柜，保温箱，热器等电器的保温绝热层。

工业设备和管道保温：聚氨酯硬泡可用作贮罐，管道的保温材料，在石油，化工，天然气等行业得到广泛应用。

建筑保温材料。

汽车部件：PU硬泡可以用于汽车顶篷，内饰件及多种汽车部件，如车门板、行李箱盖板、发动机盖板等。

复合材料：高密度（密度为300~700kg/m³）PU硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构性泡沫塑料，又称仿木材料。可应用在型材、板材、体育用品、装饰材料等。

3、聚氨酯弹性体：

聚氨酯弹性体包括：浇注型聚氨酯弹性体(CPU)，热塑聚氨酯弹性体(TPU)及混炼型聚氨酯弹性体(MPU)。聚氨酯弹性体可用于机械配件，胶辊，传送带，密封圈，辊轮及轮胎等。也可用作制造弹性纤维、合成革树脂、胶粘剂和涂料等。

近年来，聚氨酯材料获得了大力开发，随着原材料不断的推陈出新，应用技术逐渐成熟完善，聚氨脂在工业及生活中的应用越来越多，也越来越重要。

聚氨酯，是在高分子主链中含有氨基甲酸酯基（-NHCOO）的聚合物，全称为聚氨基甲酸酯，简称聚氨酯（PU）。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”。

合成聚氨酯的主要原料是有机多元异氰酸酯和端羟基化合物。根据所用端羟基化合物的不同，聚氨酯可以分为聚酯型和聚醚型两类。聚酯型是以二异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚氨酯。聚醚型是以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。

使用不同的原材料，可制备不同性质的聚氨酯产品。合成聚氨酯的原料主要包括多异氰酸酯，多元醇，扩链剂和辅助材料等。

未来醇酸树脂行业将朝着环保、高性能、可持续发展等方向发展。行业将不断适应市场需求，不断创新和优化生产技术，以保持竞争力，并在全球涂料市场中保持稳健的发展。同时醇酸树脂行业将在新材料技术、智能化应用等方面迎来新的发展机遇，继续在涂料行业中发挥重要作用。发展趋势如下：

1、环保意识推动水性涂料发展，高性能涂料需求增长。全球范围内的环保意识不断提高，政府和消费者对环保涂料的需求日益增加。醇酸树脂行业将面临减少VOC排放、提高涂料环保性的挑战。未来，醇酸树脂行业将积极研发低VOC或无VOC的环保型涂料，以适应市场需求。水性涂料由于其较低的VOC含量和环保性，在涂料市场上逐渐占据一席之地。未来，醇酸树脂行业可能会加大对水性涂料技术的研发和投入，以提高其在水性涂料市场的竞争力。随着科技的进步和工业发展，对高性能涂料的需求不断增加，特别是在汽车、航空航天、船舶等领域。未来，醇酸树脂行业可能会加强对高性能涂料的研发，以满足高端市场的需求。

2、3D打印涂料技术的崛起。未来，醇酸树脂行业可能会与3D打印技术相结合，开发专用的3D打印涂料。这将推动涂料制备技术的革新，实现更高精度、个性化的涂料产品制造，满足个性化消费需求和高端定制市场。

3、纳米技术的应用。纳米技术在涂料行业的应用正在逐渐扩展。未来，醇酸树脂行业可能会利用纳米颗粒来增强涂料的性能，例如提高涂层的硬度、耐磨性、耐候性和抗菌性等。这将使醇酸树脂涂料更适应多样化和高端化的市场需求。

4、智能涂料的发展。随着智能科技的快速发展，涂料行业也有望迎来智能涂料的发展时代。未来，醇酸树脂行业可能会研发智能涂料，具备自修复、传感、防污、防腐蚀等功能，为建筑、交通、航空等领域带来更高效、智能化的涂料解决方案。

5、绿色包装涂料的兴起。在全球对塑料污染和可持续包装的关注下，未来醇酸树脂行业可能会发展出专门用于包装材料的绿色涂料。这些涂料将为包装行业提供可再生、可降解的涂层选择，帮助减少塑料包装对环境的影响。

醇酸树脂是指由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。多元醇可以选用的主要包含丙三醇（甘油）、季戊四醇、三羟甲基丙烷以及乙二醇、新戊二醇、丙二醇等；二元酸的选用主要包含苯酐、己二酸、精对苯二甲酸（PTA）等；油主要包含豆油、亚麻油、棕榈油、椰子油等。其中醇酸树脂原材料占比较高的是油、甘油、苯酐及季戊四醇。醇酸树脂的性能与油的种类有关，随分子量的大小及结构不同，性能也有差异，在油漆、涂料、船舶等方面有很广的应用。

下游需求方面，近年来醇酸树脂在涂料领域保持高消费占比。数据显示，2022年醇酸树脂涂料需求量占比从2011年的78.4%，提升至82.1%，同时涂料领域醇酸树脂需求占比仍在增长。

下游需求方面，近年来醇酸树脂在涂料领域保持高消费占比。数据显示，2022年醇酸树脂涂料需求量占比从2011年的78.4%，提升至82.1%，同时涂料领域醇酸树脂需求占比仍在增长。

醇酸树脂是一种合成树脂，是通过醇（醇类化合物，如甘油、乙二醇等）与酸（通常为脂肪酸，如油酸、酒石酸等）之间的酯化反应得到的。醇酸树脂是一类多元醇与多酸混合反应的产物，通过控制反应的条件和原料配比，可以获得具有不同性质和特点的醇酸树脂。它们通常是透明或半透明的、黄色至棕色的液体，具有较好的溶解性和粘度，易于与颜料、填料等成分混合，形成涂料。醇酸树脂具备耐候性、干燥性、耐磨性、粘附性和环保性等特点，常用于涂料、油漆、胶黏剂等应用中。

醇酸树脂分类主要是按三类方式划分：基础成分、油脂类型及应用领域。

如今生物经济的发展使得生物基产品得到广泛关注。鉴于环氧树脂在各行业的商业重要性以及可持续发展的兴起，国内外已将研究重点转向生物基环氧树脂的合成，并以可再生资源如植物油、木质素、松香、丁香酚、衣康酸和腰果酚为原料制备绿色环保可降解的生物基树脂。通过一系列合成路线制备腰果酚基有机硅环氧树脂，产物结构明确，且提高了固化物的残碳量、附着力和水接触角。

以腰果酚为原料，制备了腰果酚基酚醛树脂、腰果酚基环氧树脂和腰果酚基有机硅环氧树脂，为有机硅改性环氧树脂的合成提供了一条新的合成路线，并经过1H-NMR和FT-IR检测，产物结构准确。

经过热重分析、DSC分析和接触角测定，合成的有机硅改性环氧树脂因为有机硅链段的引入，降低了环氧固化物的玻璃化转变温度，同时不仅可以提高环氧固化物的热降解残碳量，还可以增大环氧固化物的接触角，提升疏水性。

环氧树脂涂料在粘接和化学腐蚀保护方面性能十分优异，在涂料产业中占有十分重要的地位。水性环氧树脂涂料就是环境友好涂料的主要品种之一。目前，水性环氧树脂按照乳化制备原理分为三大类：化学改性法（自乳化法）、固化剂乳化法和外加乳化剂乳化法 。近年来，单组分常温固化水性环氧涂料因其操作简单、易于实施、环保节能等特点而备受关注。采用亚麻油酸和月桂酸进行环氧树脂酯化反应，引入不饱和双键和亲水基团，然后进行自由基接枝聚合，以提高水性环氧树脂的综合性能。本工作的合成方法属于自乳化的方法，所合成的产品不含表面活性剂，能够和填料、颜料一起研磨，且具有常温快速干燥、环保节能、使用方便的特点。

环氧树脂由于其优异的性能被广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料等领域，但随着科技的发展，许多高端领域对环氧树脂的耐高温性能提出了更高的要求。首先以甲醇改性硼酚醛树脂，利用甲醇的阻聚作用延缓硼酚醛树脂的交联反应程度，以游离苯酚和凝胶时间为指标设计了正交试验，确定了最佳的改性工艺,制备出了热分解温度465℃，800℃残炭率71.2%的甲醇改性硼酚醛树脂。在此基础上，采用一步法制备了硼酚醛环氧树脂，以甲基纳迪克酸酐为固化剂，研究了不同改性树脂固化物的力学性能和热稳定性。结果表明:随着硼含量的增加，树脂固化物的拉伸强度和断裂伸长率先上升后下降，硼含量为n(硼酸)∶n(苯酚)=0.15∶1的硼酚醛环氧树脂综合性能最优。

水性环氧树脂的应用领域

目前，水性环氧树脂的应用主要以水性环氧涂料为主，包括以下几个方面：

1、混凝土封闭底漆

水性环氧树脂涂料对混凝土表面有良好的附着力，可在湿的混凝土表面施工，适合作为混凝土封闭底漆。

2、地坪涂料

水性环氧树脂符合低VOCs要求，气味小，涂层表面易于清洗，可应用于医院、食品厂、超市、乳品厂和化妆品厂等需要保持高度清洁的场所。

3、木器漆

以水性环氧树脂制成的木器漆，涂膜固化后具有较高的硬度和良好的抗刮伤性，配成清漆可用于木质地板。

4、防腐涂料

因为环氧树脂本身具有良好的防腐性能，水性环氧树脂可广泛应用于集装箱，船舶，海洋工程和轨道交通等领域用作防腐涂料。

5、配合水泥砂浆，用作防渗堵漏或修补材料

因为环氧树脂的交联网络结构，水性环氧树脂配合水泥砂浆使用可具有良好粘结性能，起到防渗堵漏作用。

水性环氧乳液可水中固化的性能，使其配合水泥砂浆，具有在潮湿或带水环境下粘结修补的特点，可以应用于堤坝，储水池及桥梁等建筑修补中。

水性环氧乳液在使用中应注意的地方

1、与溶剂型相比，水性环氧乳液在固化过程中，水的蒸发速度较慢，固化时间会有延长，需要通过配方改良；

2、水性环氧乳液用作工业涂料时，以金属做为基材，需要注意闪锈问题；

3、水的表面张力要明显大于溶剂，水性环氧乳液对于基材的润湿较难，需要借助助剂来实现良好浸润；

4、颜填料在水性环氧乳液中的分散性和稳定性不如溶剂，容易结块及沉降，可通过助剂来改善。