随着人们对环境保护的认识以及社会的发展，水性聚氨酯逐渐进入人们的眼中并得到广泛的应用。水性聚氨酯存在单组分和双组份之分，单组分水性聚氨酯通过干燥使得水分挥发后即可达到所需性能，而双组份是通过化学反应生成高分子聚合物从而达到性能需求。目前，在单组分中也会添加一定比例的固化剂可以有效提升产品的粘接性能，硬度，耐水性，耐热性能，比如常用的固化剂有水分散型异氰酸酯固化剂，（聚）氮丙啶固化剂，三聚氰胺固化剂等等。但是，后添加固化剂存在开放期短，适用性差等不足，因此，封闭性异氰酸酯固化剂应运而生。

封闭性异氰酸酯固化剂是指选用封闭剂对异氰酸酯进行封闭，然后在一定的温度环境下发生解封反应后释放出异氰酸酯，从而进一步发生交联反应，起到固化作用。目前，国内外关于封闭性异氰酸酯固化剂已有大量的研究，从专利所有权来看，技术主要掌握在德国和日本手中，其中包括德国Bayer Group、Basf和Hoechst以及日本的Asahi group、Dainippon Ink and Chemicals、Nippon Paint Co等等。

异氰酸酯封闭剂有醇类、硫醇类、酚类、肟、酰胺、酰亚胺、亚硫酸氢盐等。一般地，对封闭剂的选择需要考虑到封闭反应和解封速率、解封闭温度以及封闭剂环保性。与醇类封闭剂相比，酚类封闭剂与异氰酸酯基的反应速率较低，并且解封速率较高，解封闭温度较低，是目前常用的封闭剂之一。酚类封闭剂中含有吸电子取代基能够有效降低酚羟基的亲核性，从而加快解封闭反应和降低解封闭温度。因为吡啶环中的氮原子可降低羟基亲核性，2-羟基吡啶封闭异氰酸酯后具有更低的解封闭温度和解封速率，可以在 110℃、20min 下固化含羟基丙烯酸树脂，而苯酚封闭的则需要在170℃下固化20min。肟基与异氰酸酯基具有很高的反应活性，不需要催化剂即可反应，并且解封温度较低，吸电子取代基和大空间位阻取代基均能有效降低解封闭温度。亚硫酸氢盐与异氰酸酯反应生成二硫化物结构从而得到水分散性良好的封闭型异氰酸酯。研究表明：亚硫酸氢钠可以较低温度下对异氰酸酯进行封闭，加热后可以快速解封。

封闭型水性聚氨酯可以将水可分散的封闭型异氰酸酯与水性聚氨酯共混得到，也可以对聚氨酯预聚体NCO进行封闭再乳化分撒获得。然而，二者都存在乳液稳定性问题。比如：在 pH 值 7.5-9.0 的范围内，甲乙酮肟封闭的甲苯二异氰酸酯在单组份涂料中的抗水解稳定性不足；咪唑封闭的甲苯二异氰酸酯与高分子量的聚醚二元醇反应制备的水性聚氨酯乳液在 20℃下 40min 内凝胶，而己内酰胺封闭型异氰酸酯制备的乳液稳定性良好。这是因为异氰酸酯、封闭剂和封闭型异氰酸酯之间存在一个热力学平衡，而在水性环境中，解封的异氰酸酯参与反应或者封闭剂的挥发而难以维持平衡导致乳液失效。因此，不管是通过添加封闭型的异氰酸酯固化剂还是直接封闭异氰酸酯预聚体获得封闭型水性聚氨酯都需要考虑其稳定性。本文章请勿转载！