（圖為DP水漆之父陳正林博士）

為提高水性聚氨酯涂料的機(jī)械和耐化學(xué)介質(zhì)性能，交聯(lián)改性能顯著提高涂膜性能，從而擴(kuò)大涂料的應(yīng)用范圍。目前，交聯(lián)方法主要有：

①內(nèi)交聯(lián)法，在乳液或水分散體合成時(shí)加入少量三官能度或更高官能度的化合物形成輕度交聯(lián)，或者加入水揮發(fā)后能與分子中活性基團(tuán)起反應(yīng)的化合物交聯(lián)，如酰胺/酰肼交聯(lián)。美國(guó)Olin公司最近研制出使用尿丁酮作為內(nèi)交聯(lián)劑的新技術(shù)。采用該技術(shù)能夠制得穩(wěn)定的乳膠體系，其乳膠顆粒中的聚氨酯骨架中含有尿丁酮基。當(dāng)過量的二元胺遷移到乳膠顆粒中，與尿丁酮反應(yīng)形成縮二脲鍵時(shí)，能誘發(fā)輔助交聯(lián)反應(yīng)。這種輔助交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在乳膠顆粒內(nèi)，它增大乳膠顆粒中聚氨酯鏈分子量而不影響乳膠的穩(wěn)定性，克服了當(dāng)前單組份水性聚氨酯涂料所存在的硬度低、耐水性和耐溶劑性不良的缺點(diǎn)。

②氣干法，即利用空氣中的氧氣使水性聚氨酯鏈上的不飽和碳碳雙鍵發(fā)生氧化交聯(lián)。

③外交聯(lián)法，外交聯(lián)法能顯著提高涂膜性能，根據(jù)交聯(lián)劑的不同，外交聯(lián)改性可分為如下幾種：

(1)氮丙啶化合物交聯(lián)

氮丙啶化合物是羧基的良好交聯(lián)劑，常溫下氮丙啶與羧基可發(fā)生快速反應(yīng)形成交聯(lián)，反應(yīng)式如下所示。

（2）環(huán)氧基交聯(lián)

在室溫和中等溫度條件下環(huán)氧基可以和樹脂中的羧基和羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)式如下。這類反應(yīng)也可用于乳液合成中使乳膠粒子輕度交聯(lián)。

（3）硅氧烷交聯(lián)

帶特殊官能團(tuán)的硅氧烷與乳液的活性基團(tuán)發(fā)生水解縮聚而交聯(lián)，如帶環(huán)氧基的硅氧

烷與乳膠粒子中的羧基反應(yīng)，反應(yīng)式如下。

（4）多碳二亞胺交聯(lián)

碳化二亞胺可與-COOH反應(yīng)形成交聯(lián)，可作為水性涂料的交聯(lián)劑，反應(yīng)式如下。

（5）金屬離子交聯(lián)

碳酸銨鋯鹽或碳酸銨鋅鹽與樹脂羧基的交聯(lián)反應(yīng)可室溫進(jìn)行，產(chǎn)生的離子鍵有很好的耐熱性和耐醇性，交聯(lián)后涂膜硬度和耐水性可得到改善，其反應(yīng)式如下。

通過在施工前在WPU中加入氮丙啶、碳化二亞胺、三聚氰胺等外交聯(lián)劑，涂料成膜后其耐溶劑性明顯提高。 除了交聯(lián)改性，還可以在水性聚氨酯體系中引入其它組份，進(jìn)行復(fù)合改性，這是聚氨酯改性的重要途徑。

目前，聚氨酯與羥甲基纖維素、聚乙烯醇、醋酸乙烯、丁苯橡膠、環(huán)氧樹脂、聚硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯的復(fù)合乳液均有研究。其中，后三類復(fù)合乳液的研究較為活躍：環(huán)氧樹脂改性是將聚氨酯預(yù)聚物中-NCO同環(huán)氧樹脂鏈上的環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，使聚氨酯分散體的綜合性能大為提高；聚氨酯聚硅氧烷一般為聚硅氧烷和聚氨酯的嵌段共聚物，具有很好的機(jī)械性能、柔韌性、電性能和表面性能；丙烯酸改性聚氨酯(PUA)乳液可將聚氨酯的較高拉伸強(qiáng)度和抗沖強(qiáng)度、優(yōu)異的柔性和耐磨損性能與聚丙烯酸酯的良好附著力、較低成本有機(jī)的結(jié)合，能制備出高固含量、低成本的水性聚氨酯樹脂。

無(wú)論是交聯(lián)改性還是復(fù)合改性聚氨酯，它們都屬于單組份聚氨酯（或交聯(lián)劑組份量很少），其涂膜性能還不夠理想，也可采用對(duì)單組份水性涂料的涂膜進(jìn)行烘烤等后處理，以提高涂膜性能。想要得到更高性能的涂膜，還須采用雙組份聚氨酯體系。