2009年以来，我国涂料总产量与增长率始终居于世界领先地位。20世纪90年代，国际上兴起绿色工业革命，涂料行业也向着更加环保的方向发展，环保涂料主要以水性化、高固含、无溶剂、粉末和光固化等形式为主。其中最有效也是最显著的方法是水性化。随着2015年我国新环保法的出台，以及2016年VOCs排污费征收标准的逐步落实，我国涂料的“油转水”也加快了步伐。
   　水性聚氨酯涂料以其环境友好、结构易裁剪、无毒、不燃、优良的耐磨性、耐化学品性、防腐蚀性、低温柔韧性等综合性能在家具、工业、建筑外墙、皮革、纺织等领域得到了广泛应用。本文针对水性聚氨酯涂料的两个主流应用（水性工业漆和水性木器漆）做一介绍。
　　
水性聚氨酯的历史发展
  
   　1943年，德国化学家P.Schlack首次合成聚氨酯乳液，1967年产品实现工业化。水性聚氨酯最早成功用于皮革涂饰。20世纪80年代起，水性聚氨酯在美国、日本、荷兰等国家得到了长足的发展，应用范围拓展到了涂料、胶黏剂、塑料、橡胶、纺织印花和纸张等各方面。2014年，全球水性聚氨酯市场份额已超过65亿美元，涂料在其中所占份额达30%。预计2019年，水性聚氨酯市场份额将突破100亿美元，其中涂料将是其最大的下游市场。我国在这方面起步较晚，1972年才开始研究水性聚氨酯，如今在皮革涂饰方面已取得了很多成果，在其他领域的应用研究也有了长足的进步。
    
水性聚氨酯用于工业涂料
 
　   水性聚氨酯涂料在汽车、船舶、桥梁、飞机和军工等行业都有着越来越为广泛的应用。
   　在汽车行业，水性聚氨酯通过主链上引入氟、硅等改性基团，赋予涂膜多功能性，提高涂层的鲜映性和丰满度，提供优良的弹性与韧性，同时具有抗紫外线的功能，增强汽车塑料零部件的持久性，在车身（尤其是小型家用乘用车）涂料方面应用广泛。就大巴、客车、货车而言，因喷涂施工环境差，水性涂料的应用还很局限。而对于高铁车厢涂层，其要求比普通乘用车更为严苛，一般多以水性聚氨酯双组份涂料作为中涂与面涂。集装箱是国际性运输物流工具，我国是集装箱生产与销售大国，目前大多数集装箱采用丙烯酸面漆。近年来，伴随国际集装箱标准化委员会提出的要求，水性聚氨酯面漆因其极佳的耐候性和装饰性，得到了越来越多的应用。飞机涂料对于极端温差变化、飞行阻力及腐蚀等方面要求很高，采用水性聚氨酯涂料涂层厚度低、质量轻，能减少飞行中的阻力，实际应用中双组份水性聚氨酯涂料的性能优于单组份水性聚氨酯涂料。在船舶行业，因风吹、日晒、海水与海洋植物的持续性侵蚀，涂层对防腐性能的要求非常苛刻，需要对水性聚氨酯进行改性，方能达到应用要求。目前的改性方法有很多种，如丙烯酸酯共聚改性、环氧改性、有机硅共聚改性、硅烷改性、纳米掺杂改性等。研究表明，单一改性容易使得涂层某些性能下降，因此复合多元化改性方法是目前的发展热点之一。在铁路、桥梁方面，与水性环氧涂料、水性丙烯酸涂料相比，水性聚氨酯涂料虽然综合性能较佳，但漆膜仍存在耐水性较差的问题，且使用成本较高，还需要改进。
   　在军工方面，水性聚氨酯可作为近红外伪装涂料应用于野战输油管道。在防火涂料方面，目前改性提高涂层阻燃性能的方法有很多，如聚氨酯与丙烯酸酯共聚改性、硅烷改性、三聚氰胺氰尿酸盐改性等都能有效提高涂料的阻燃防火性能。在防水涂料方面，受水性聚氨酯本身所带亲水基团的影响，其耐水性的提高一直以来都是研究的重点，目前有通过调节水性聚氨酯软硬段比例、选用不同丙烯酸单体与聚氨酯共聚改性、硅烷改性共聚、疏水脂肪长链改性等各种方法来提高涂料的耐水性能，使其具备优良的延伸率、渗透性、低气味，同时兼具良好的热稳定性。 
    
水性聚氨酯用于木器漆
  
   　水性木器漆主要应用在家庭、办公、商场等地，以其环保无毒、无气味、可挥发物极少、安全性高、不黄变、涂刷面积大等优点，越来越受到市场的欢迎。目前，水性聚氨酯单组份涂料在松木儿童家具和户外漆的应用已经很成熟。在平面家具领域，因受到丰满度差、硬度低、成膜性不好、耐磨性和耐化学品性差的影响，水性单组份涂料还无法满足性能要求。而水性聚氨酯双组份涂料不仅安全无毒，性能上也与溶剂型双组份涂料持平甚至有所超越，尤其是柔韧性、耐磨性和抗冲击性，因此在平面家具上得到了更多的应用。在水性双组份木器漆中，哑光清面漆的市场需求最大。长适用期、高硬度、高光泽、高丰满度、稳定的储存性等是水性木器漆性能研发的重点。欧美国家目前在水性家装木器漆应用方面已经有很多成功案例，可以说，水性木器漆在国内的应用市场前景广阔，潜能巨大。
 
国内水性聚氨酯涂料的发展现状
  
   　由于较高的技术壁垒，国内水性涂料所占市场仍集中于低端，而中高端市场为国外产品所垄断。与进口产品相比，国内水性涂料的问题主要集中在以下几点：耐水性较差；生产制备工艺可控性较差，产品稳定性有波动；需添加较多的助溶剂，环保性不够高。但相比国外产品，国内产品也不乏优势，如生产供货及时迅捷，周期短；可以针对不同客户推出解决方案，产品性能可调节、响应快；具有性价比优势等。
       目前，水性涂料方面的研究热点有生物基涂料、自分层涂料、自清洁涂料、自修复涂料、低温快干热固型涂料、防涂鸦涂料、抗菌涂料和刺激响应变色涂料等。国内近年来紧随国际研究热点，在新型涂料研究方面取得不少进展。例如采用stober法复合改性得到生物质环氧树脂基双组份聚氨酯超疏水自清洁涂料，接触角可达154°；再如，以聚碳酸亚丙酯多元醇为软段制备的UV固化水性聚氨酯，在塑胶涂层上具有很好的性价比和优异的综合性能。
       水性聚氨酯涂料在国内发展不到30年，在产品的性能、生产制备工艺方面与国外先进水平仍有不小差距。在环保变革的涂料水性化之路上，国内市场具有广阔的发展前景，任重而道远。生产制备工艺的提高需要业内人士通过共同努力，脚踏实地、实事求是、努力攻关，攻克基础研究问题；而产品应用性能方面的改进可以紧跟国际研究热点，将国内外研究成果兼收并蓄，在水性涂料功能化、智能化与绿色化方面投入更多的研发精力。