聚氨酯是指主鏈上含有大量氨基甲酸酯基團的高聚物聚氨基甲酸酯的簡稱，因其表現(xiàn)出的物化性能，現(xiàn)已被廣泛地應(yīng)用于合成革、人造革行業(yè)，是一種多功能聚合物材料，成為在社會經(jīng)濟發(fā)展中的一類高分子材料。

合成革用聚氨酯樹脂分為油性聚氨酯樹脂和水性聚氨酯樹脂，其中油性聚氨酯樹脂是將高聚物聚氨基甲酸酯溶于二甲基酰胺(DMF)、酮類、甲苯等有機溶劑而得到，水性聚氨酯樹脂是將高聚物聚氨基甲酸酯分散于水中而制得。在目前的合成革企業(yè)中，95％以上還是使用油性聚氨酯樹脂制作人造革、合成革，只有不到5％的企業(yè)在小規(guī)模的使用水性聚氨酯樹脂制造合成革。

油性聚氨酯樹脂含有大量的二甲基酰胺、酮類、甲苯等有機溶劑，在制造過程中對周圍環(huán)境和現(xiàn)場操作人員的身體健康造成傷害，而且大量的溶劑揮發(fā)給生產(chǎn)過程造成嚴(yán)重的安全問題。

而水性聚氨酯分散體以水作為分散介質(zhì)，在使用過程中僅有水揮發(fā)進入大氣，對環(huán)境無不良影響，同時采用水作為分散介質(zhì)使得水性聚氨酯分散體還具有無毒，無味，不燃，不爆，安全的特點。水性聚氨酯分散體作為一種綠色環(huán)保高分子材料應(yīng)用極為廣泛，替代油性聚氨酯樹脂也是大勢所趨。

但水性聚氨酯生產(chǎn)工藝到目前為止還只有間歇法生產(chǎn)和半連續(xù)法生產(chǎn)。所謂間歇法生產(chǎn)工藝是將水性聚氨酯分散體的預(yù)聚體的合成放在反應(yīng)釜中進行，通常聚合溫度控制在80 ~100°C，預(yù)聚時間在2~8 小時，隨著預(yù)聚反應(yīng)的進行，預(yù)聚體分子量逐步提高，體系粘度會隨之增加，而反應(yīng)釜通常難以處理高粘度體系，因此預(yù)聚過程通常需要添加有機溶劑以降低聚合體系粘度；預(yù)聚反應(yīng)完成后，將物料轉(zhuǎn)移到分散釜，在分散釜中進行中和和分散。

所謂半連續(xù)法生產(chǎn)工藝，采用與間歇法相同的間歇預(yù)聚工藝，其后采用連續(xù)的分散器進行分散。

目前工業(yè)采用的間歇法和半連續(xù)法生產(chǎn)工藝主要存在以下缺點：

1、  該方法由于合成工藝的限制，制備的水性聚氨酯分散體的分子量很低而且定量控制難度較大，不利于制備低模量高抗張的水性聚氨酯樹脂；

2、  該工藝制備過程對溶劑的要求很高，基本上要求氨酯級溶劑，因此溶劑回收成本相對很高；

3、  由于乳化分散時要求轉(zhuǎn)速很高，對乳化設(shè)備的要求很高，同時國內(nèi)目前存在工業(yè)型乳化機一般在3000prm左右，導(dǎo)致大規(guī)模生產(chǎn)的效率很低。

連續(xù)在線式工藝：

1.將水性聚氨酯合成原料在儲料容器中加熱到50-100℃，保證其在儲料容器中充分熔融；通常，儲料容器可選用反應(yīng)釜體；其中，加熱溫度進一步60-100℃；

2.將上述熔融的原料經(jīng)精確計量后，用高速混合頭瞬間混合均勻，并通過釜體下管線式高速乳化機，一次通過。

示意圖：

實際：

高性能水性聚氨酯分散體連續(xù)在線式高速乳化機