2026年, 第56卷, 第7期　刊出日期：2026-07-01

  

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探索开发
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  水性聚氨酯低共熔凝胶的性能调控及其应用研究

  蔡格菲, 杨雯, 罗鹏, 顾林

  涂料工业. 2026, 56(7): 2-9. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-132

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  【目的】针对传统水性聚氨酯（ WPU）在导电性和环境稳定性方面的不足，通过引入低共熔溶剂（DES）对其进行改性，以制备兼具高导电性、优异力学性能及环境适应性的多功能柔性凝胶材料。【方法】以氯化胆碱（ ChCl）为氢键受体，分别与乙二醇、尿素（ Urea）、甘油和苹果酸复配构建 4种 DES，并将其与 WPU复合，制备低共熔凝胶。通过电导率、拉伸强度及韧性的综合对比筛选最优 DES体系，并进一步优化 WPU与 ChCl/Urea的质量比，确定最佳配方。采用傅立叶变换红外光谱仪（ ATR-FTIR）表征凝胶的结构，系统测试凝胶的力学性能、电学性能、自修复性及保湿性等。【结果】 4种 DES中， ChCl/Urea制备的复合凝胶电导率最佳（35. 1 mS/m），且 ChCl/Urea添加量为 5g时（ WPU-ChCl/Urea-5）电导率达峰值，为 46. 55 mS/m。 WPU-ChCl/Urea-5凝胶拉伸强度为 8. 3 MPa，韧性为 24. 8 MJ/m³，黏附强度为 173 kPa，可牢固黏附于聚氯乙烯（PVC）、玻璃、塑料等多种基材；在 25 ℃和 100 ℃下放置 115 h后质量损失均 <5%，展现出优异的保湿稳定性。此外，该凝胶具备自修复性，经乙醇辅助修复后可恢复导电通路。作为柔性应变传感器， WPU-ChCl/Urea-5能稳定监测关节及面部细微动作，电信号重复性高。【结论】基于 DES改性 WPU的高性能低共熔凝胶可解决传统 WPU导电性和环境稳定性不足的问题，为设计兼具高导电、高力学强度与环境适应性的柔性传感材料提供了新思路。
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  硫辛酸基水性聚合物黏结剂在锂硫电池中的性能研究

  王兴辉, 张凤蕊, 张 文, 黄明, 张兴帅, 刘 桥, 吴晓东

  涂料工业. 2026, 56(7): 10-15. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-122

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  【目的】锂硫（ Li-S）电池因其较高理论能量密度而受到广泛关注，但充放电过程中硫正极体积变化大，多硫化锂（LiPSs）穿梭效应严重，导致电池循环稳定性差、寿命短，传统非水系聚偏氟乙烯（ PVDF）黏结剂难以解决以上问题。【方法】利用硫辛酸（ TA）开环自聚，同时引入短链聚醚型交联剂聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和两性离子化合物（SBMA），制备了一种硫正极用新型水性聚合物黏结剂 ——TA-PEGDA-SBMA（TPS），用以改善锂硫电池的电化学性能。【结果】采用 TPS黏结剂的硫正极在 0.25 C倍率下表现出 1 127. 6 mAh/g的初始放电比容量，经 300次稳定循环后仍保持在 835. 1 mAh/g（容量保持率为 74. 06%）。即使在 2. 0 C倍率下，其放电比容量仍高达 833. 6 mAh/g，展现出优异的倍率性能。使用该黏结剂的硫正极平均剥离强度达 1. 63 N，能够保证硫正极在充放电过程中的结构稳定性，且其丰富的极性官能团和带电基团可有效限制 LiPSs的“穿梭效应”从而综合改善锂硫电池的倍率性能及循环稳定性。【结论】 TPS黏结剂可有效抑制硫正极体积变化和 LiPSs的穿梭，效应，为实现高性能、高能量密度锂硫电池提供有效支撑。
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  液体聚硫橡胶改性水性聚氨酯的合成及性能

  邓倩影, 黄毅萍, 鲍俊杰, 王梅梅, 杨星辰, 刁 春

  涂料工业. 2026, 56(7): 16-22. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-169

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  【目的】为了弥补传统水性聚氨酯的短板，制备兼顾环保性、力学性能、耐介质性和折光率的高性能水性聚氨酯。【方法】以聚己二酸新戊二醇酯二醇（ PNA）、液体聚硫橡胶（ LPSR）、异佛尔酮二异氰酸酯（ IPDI）为主要原料，通过改变 LPSR的添加量和 PNA的数均相对分子质量（ Mn）合成系列水性聚硫聚氨酯（ WSPU）分散体。对分散体稳定性、粒径及黏度进行了测试，并测试了胶膜的红外光谱、拉曼光谱、折光率、耐水性、耐溶剂性以及力学性能。【结果】当 PNA的 Mn为 2 000时，随着 LPSR添加量增加，胶膜的吸水率先减小后增大，耐溶剂性逐渐增强，折光率逐渐升高；与 PNA-2000相比，以 PNA-1000为原料合成的 WSPU胶膜具有更大的拉伸强度，更好的耐水性、耐溶剂性和更高的折光率。【结论】制备的 WSPU既具有良好的力学性能和耐溶剂性又具有较高的折光率。

  
  
工艺技术
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  水性聚氨酯丙烯酸酯杂化树脂的设计及改性进展

  周 航, 周俊豪, 唐黎明

  涂料工业. 2026, 56(7): 23-28. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-116

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  【目的 /意义】水性聚氨酯丙烯酸酯（ PUA）杂化树脂凭借绿色环保、优异的综合性能及性能可调性，在涂层领域展现出巨大应用价值。合理的结构设计和改性，是推动水性 PUA涂层迈向高端应用的关键。【分析/评论 /进展】本文聚焦水性 PUA树脂体系，在常见室温交联体系的基础上，重点讨论了多重交联、单组分室温交联、动态共价作用、微相分离结构的设计策略，同时阐明了结构设计在性能优化和材料循环利用方面的作用。【结论 /展望】结构精准调控与全生命周期绿色化是开发水性 PUA杂化树脂的重点，也是水性 PUA涂层向高性能化、可持续化方向发展的关键。
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  有机硅改性水性聚氨酯清漆的制备及性能研究

  黄传刚, 秦 栋, 田 盼, 刘兰轩

  涂料工业. 2026, 56(7): 29-33. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-135

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  【目的】针对长期处于 ≤120 ℃的中温工况且存在一定程度机械摩擦的发动机外表特定部位的耐热耐磨防护。【方法】采用预聚体 -分散法合成了主链含有机硅的改性水性聚氨酯（ Si-WPU）分散体，然后与亲水改性多异氰酸酯固化剂混合，制备有机硅改性水性聚氨酯（ Si-WPU）双组分清漆。采用红外光谱仪（ FT-IR）表征所得分散体，系统分析分散体的稳定性和涂层的耐热性（ 120 ℃）、耐磨性和耐介质性等关键性能。【结果】所制备的 Si-WPU分散体在 8 000 r/min下离心 20 min仍保持稳定；在有机硅添加量 33%时，涂层在 120 ℃热老化 1 000 h后附着力仍保持 1级、铅笔硬度 ≥H、溶胀率 ≤5%，且耐机油、耐冷却液等性能均满足发动机部位实际使用要求。【结论】开发的有机硅改性水性聚氨酯清漆，低毒环保且性能可靠，为发动机表面部件耐热耐磨防护提供了可参考的工程化解决方案。
  
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  核壳型聚丙烯酸酯乳胶的构筑及性能研究

  孙轶男, 李国锋, 徐航, 霍峰, 吴俊宏, 田茂森, 郑统轩, 周志博, 刘伯军

  涂料工业. 2026, 56(7): 34-39. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-136

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  【目的】丙烯酸酯乳胶膜在成膜致密性、吸水率和热性能等方面存在不足，限制了其在高耐水水性涂料中的进一步应用。【方法】利用种子乳液聚合技术构筑以刚性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为核层聚合物、以柔性聚丙烯酸丁酯（PBA）为壳层聚合物的核壳结构聚丙烯酸酯乳胶，系统研究了核层 PMMA粒径及含量对复合乳胶膜性能的影响。【结果】核壳结构的构筑有利于提升聚丙烯酸酯乳胶的综合性能，乳胶膜的吸水率随核粒径和 PMMA含量增加呈先降后升趋势。当 PMMA核的粒径为 98. 3 nm、含量为 30%时，复合乳胶膜结构最致密，耐水性最佳；利用反应型乳化剂替代传统乳化剂后，复合乳胶膜吸水率进一步降至 11. 11%。【结论】PMMA核粒径和含量对复合乳胶膜性能具有显著影响，可通过调节此参数并进一步引入反应型乳化剂，以改善乳胶膜致密性和耐水性。
绿色低碳
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  UV 固化生物基水性聚氨酯的研究进展

  翁建平, 徐 磊, 李小丽, 陈 辉, 瞿金清

  涂料工业. 2026, 56(7): 40-44. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-080

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  【目的/意义】系统梳理 UV固化生物基水性聚氨酯（UV-BWPU）的研究进展，阐明其关键技术难点及可能的解决方法，为该领域的技术创新与规模化应用提供技术参考。【分析/评论/进展】首先介绍了 UV-BWPU的合成原料、制备工艺与改性策略，其次综述了高性能化和功能化等的研究进展，包括抗菌、自修复、防腐功能等，指出了其在环境友好和可持续发展领域具有显著优势。【结论/展望】UV-BWPU目前已取得阶段性成果，未来仍需聚焦开发规整非粮单体与适配助剂等，协同多重交联、分子模拟及智能化设计，攻克高生物基含量、强韧平衡与主动自修复等高性能化瓶颈。
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  水性防腐涂料的构建及全生命周期评估

  任莫憧, 杨雨萌, 杨旭发, 刘 强, 谢韶春, 游 波

  涂料工业. 2026, 56(7): 45-51. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-118

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  【目的 /意义】为构建高性能水性防腐涂料体系，推动水性涂料全生命周期的可持续发展。【分析 /评价/进展】综述了水性防腐涂料用水性树脂的设计及改性、环保型颜填料的筛选与功能化、新型功能助剂的合成及应用，总结了水性自分层、多功能和智能防腐涂料的研究现状，采用全生命周期评价（ LCA）分析水性防腐涂料在构筑、使用及废弃处置过程的可持续发展优势。【结论 /展望】未来需通过主动 -被动协同多重防护机制，发展兼具高防腐性能、长服役寿命和多功能化的水性防腐涂料，以满足严苛环境下的防腐需求。
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  海洋工程装备用水性环氧涂料研究进展及展望

  王子华, 王池嘉, 唐 骥, 莱 曼, 王瑞涛, 汪怀远, 丁艳梅

  涂料工业. 2026, 56(7): 52-57. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-094

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  【目的/意义】海洋工程装备腐蚀防护对海洋强国战略至关重要，在“双碳”与 VOC减排背景下，水性环氧涂料是海洋重防腐绿色替代重要方向，但其高湿固化难、长效防腐不足制约工程应用。【分析/评论/进展】综述了海洋防腐水性环氧涂料固化与防腐两大机制，总结了树脂与固化剂改性、体系催化、功能填料增强等技术进展，梳理了物理屏蔽、离子钝化、智能缓蚀及多机制协同防腐研究现状。【结论/展望】指出高湿成膜受限、涂层致密性差、长效防护不稳等瓶颈，展望高湿条件下固化、多重协同防腐、界面结构优化、工程化应用与智能多功能涂层等发展方向，为高端海洋防腐水性环氧涂料研发提供参考。
应用研究
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  汽车水性低温导电底漆的开发及应用研究

  郭北横, 徐 昊, 倪琦峰, 陆荣伟, 翟瑞雪, 王纳新

  涂料工业. 2026, 56(7): 58-64. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-040

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  【目的】针对汽车涂装低温固化、水性环保及提质增效三位一体的需求。【方法】以偏二氯乙烯-丙烯酸酯-硅氧烷共聚物和水性聚氨酯分散体为成膜基料，复配高白度的无机导电矿物（凹凸棒石和云母）构建高效导电网络，研制出一种可在 80 ℃条件下固化的水性导电底漆。系统研究了水性导电底漆的树脂、导电颜（填）料的配比对涂层性能影响，并与市售溶剂型导电底漆的性能进行了对比，进一步分析了导电底漆与不同基材的适应性及与水性低温一体化面漆的配套性。【结果】水性导电底漆表面电阻率≤10⁶ Ω/□，满足静电喷涂要求；涂层性能优异，划格试验 1级，耐冲击性 50 cm，抗石击性 2级，耐湿性 240 h，较传统工艺节能 30%以上，直接减排 103. 8 kgCO₂/台，适用于汽车塑料件等多种轻量化基材的静电涂装，工程应用前景广阔。【结论】所开发的水性导电底漆与水性低温一体化面漆配套性良好，涂层性能满足汽车行业标准要求，为实现汽车车身与非金属件的共线涂装提供了前提条件。
涂装技术
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  水性涂料在工程机械涂装中的应用现状、存在问题及未来前景

  齐祥安

  涂料工业. 2026, 56(7): 65-70. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-145

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  【目的 /意义】针对工程机械涂装绿色转型中水性涂料推广的认知争议与落地痛点，本文旨在厘清技术边界与实践误区，结合涂装系统理论中“五阶段、五要素、三层次”的管理框架，为行业达成 VOC减排目标、实现高质量绿色转型提供可落地的实践参考。【分析 /评论 /进展】当前水性涂料在挖掘机、装载机等主流机型渗透率已超 60%，通过树脂改性技术实现耐盐雾性、耐老化性突破， VOC排放较溶剂型体系降低 70%以上；水性涂料涂装正向自动化、智能化升级，恒温恒湿管控、 SCADA/MES系统应用推动工艺标准化与精细化管理水平显著提升，质量管控已从单一技术维度转向系统工程维度。但仍存在 3类核心问题：一是认知偏差，常将管理疏漏误判为技术缺陷；二是设备环境适配不足，存量产线改造滞后；三是全流程协同薄弱，设计、制造、储运、安调、使用全链条的隐性短板未受足够重视，出口产品的海运腐蚀防护缺位问题尤为突出。【结论 /展望】水性涂料仍是工程机械绿色涂装的核心方向，未来需依托纳米改性、 AI智能喷涂、低温固化等技术突破，深化全生命周期管理理念，强化研发、生产、采购、售后跨部门协同，推动“绿色 +科技”深度融合，破解极端工况应用瓶颈，最终实现全生命周期成本最优，助力中国工程机械在全球市场建立绿色竞争壁垒。
科学视点
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  水性聚氨酯涂料树脂工业研究与开发——从国际头部企业产品线以及产品迭代分析

  王武生

  涂料工业. 2026, 56(7): 71-77. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-137

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  【目的 /意义】旨在剖析水性聚氨酯涂料树脂的工业研究与开发现状并展望其未来发展趋势。【分析/评论 /进展】通过系统分析全球头部企业的商业化产品线及其产品迭代历程，深入探究了该领域的工业技术现状。依据商品化水性聚氨酯树脂的分类体系，重点从热塑性、羟基功能化、自交联型以及辐射固化型水性聚氨酯树脂 4个维度，详细论述了其工业技术开发进展与实际应用场景。【结论 /展望】水性聚氨酯涂料树脂的工业研发呈现出高度务实的特征，低碳、环保与高性能是其核心的发展导向。
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  双组分水性聚氨酯涂料技术创新进展及其应用拓展

  李金旗, 张之涵, 刘庆兰, 郑晨宇, 沈剑平

  涂料工业. 2026, 56(7): 78-86. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-157

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  【目的/意义】近年来，施工工艺革新、新兴行业需求及“双碳”政策深入推进等多重驱动，对双组分水性聚氨酯涂料的系统性研究与技术创新提出了更高要求。【分析/评论/进展】系统阐述了双组分水性聚氨酯的交联固化反应机理与成膜过程，分析了常见缺陷的成因与配方优化思路。重点梳理了该技术在轨道交通工具、汽车内饰、木器、防腐、建筑及新能源等应用领域中的研究进展，并介绍了新型生物基原料在双组分水性聚氨酯涂料体系中的应用进展。【结论/展望】双组分水性聚氨酯涂料技术的持续创新有效推动了涂料行业的产业升级与高质量发展，为绿色制造与“双碳”目标的协同实现提供了可行的技术路径，具有重要的战略价值与广阔的应用前景。
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  水性聚氨酯结构设计策略及其在涂层中应用进展

  杜晶华, 王俊杰, 郭文鹤, 刘枝秀, 吴 乐, 董晓宇, 王晨曦, 杨 雷, 王淑芬, 胡先海, 丁运生

  涂料工业. 2026, 56(7): 87-92. https://doi.org/10.12020/j.issn.0253-4312.2026-125

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  【目的 /意义】水性聚氨酯涂层具有环境友好和应用广泛等特点，但提升力学、耐水和耐溶剂等性能，实现涂层的高性能化与功能化，扩大应用领域等方面的研究仍在不断的发展。【分析 /评论 /进展】系统综述了应用聚合物分子设计原理，通过水性聚氨酯主链和侧链的结构改变，功能组分的引入和化学交联与氢键交联网络结构的调控，在提升水性聚氨酯涂层综合性能及赋予其多功能性方面的研究进展，重点讨论了水性聚氨酯在显示光学膜涂层、合成革及医用敷料等领域的应用潜力。【结论 /展望】尽管水性聚氨酯涂层已在多个领域实现应用，但面向光学显示和机器人皮肤等前沿技术需求，仍需提升其性能，满足高透光、耐老化、仿生柔韧、导热和自修复等性能要求。