聚氨酯固化劑通常是指雙組分聚氨酯產品中含異氰酸酯基（NCO）的組分，主要與含活潑氫的組分配合使用。含活潑氫的常見組分有聚醚多元醇、聚酯多元醇、環氧樹脂、羥基丙烯酸樹脂等，在這些產品中，固化劑的加入，不僅可以提高產品的交聯度及內聚能，還能增強最終產品的強度、耐候性等。聚氨酯固化劑目前在膠黏劑、塗料、油墨等領域得到了廣泛應用。

聚氨酯固化劑的分類

對於聚氨酯固化劑，可將其歸為溶劑型、水可分散型和封閉型三大類。

溶劑型固化劑

對於大多數傳統產品，溶劑型固化劑較為常用，這類固化劑可以賦予產品更好的強度、耐候性、力學效能等。

溶劑型固化劑常見物質組成

一些常用多異氰酸酯的結構式

水可分散型固化劑

隨著人們環保意識的增強，水性聚氨酯材料逐漸受到重視。在雙組分水性聚氨酯產品中，異氰酸酯組分起到至關重要的作用。目前較常見的做法是透過對異氰酸酯進行親水改性來實現在水中的分散，改性的主要方法有非離子改性、陰離子改性及陰-非離子改性。

非離子改性

非離子改性主要是採用聚乙二醇單甲醚（MPEG）、聚乙二醇（PEG）等對多異氰酸酯進行親水改性，改性後的聚氨酯固化劑不僅具有一定的親水性，並且剩餘的NCO基團被包裹住，使其能夠穩定的在水中存留一段時間。

非離子改性常見物質組成

陰離子改性

親水的多異氰酸酯也可以透過離子改性獲得。通常的離子改性主要有羧酸鹽改性、磺酸鹽改性等，羧酸鹽改性一般使用二羥甲基丙酸（DMPA），磺酸鹽改性一般使用乙二胺基乙磺酸鹽和氨基磺酸鹽等，他們在分子鏈上引入羧基或磺酸基團，使聚氨酯固化劑能乳化於水中。

陰離子改性常見物質組成

陰-非離子改性

目前，非離子改性常用聚乙二醇單甲醚進行改性，但單甲醚的引入會帶來耐水性問題和結晶性傾向，離子改性雖能解決耐水性性問題，但其對溶液的pH要求較高。而陰-非離子混合改性可較好的克服上述問題。

陰-非離子改性常見物質組成

封閉型聚氨酯固化劑

固化劑組分中的NCO基團活性較高，常溫下即可與大氣中的水發生反應使其變質。為了方便儲存，減少原料損耗，可以利用封閉劑與NCO反應，製得常溫下穩定的封閉型固化劑。

封閉型固化劑透過加熱可以使其恢復原來異氰酸酯結構並與含羥基的組分反應。其配方設計思路一般是在上述常見溶劑型和水可分散型聚氨酯固化劑的基礎上引入封閉劑，從而對多餘的NCO基團進行封端處理。不同封閉劑的解封溫度有所差別，我們也可以根據具體使用場景來選擇不同的封閉劑，常見封閉劑及其解封溫度見下表。

常用封閉劑及其解封溫度

聚氨酯固化劑的應用

隨著聚氨酯的快速發展，其固化劑也隨其產生並快速發展。

聚氨酯固化劑應用於膠粘劑、印花膠漿和油墨等領域，可提高粘結效能，提高耐水洗牢度；其作為外加交聯劑應用於木器漆、塗料、皮革塗飾劑等方面，可保持高光澤、提高硬度、提高耐水、耐溶劑等效能。

在一些烤漆體系，如捲鋼用漆，大多時候選用封閉型聚氨酯固化劑，透過加熱解封后發生固化，成膜後塗層具有更好的韌性、耐候和抗劃傷等效能。

在一些高品質傢俱行業，如：啞光型木器漆，透過外添消光劑的清漆塗層透明度不高，且耐介質性較差。而透過固化劑從分子結構上可達到消光效果，同樣一種漆，搭配不同結構的啞光固化劑，可以得到我們需要的光澤。

在一些食品軟包裝領域，大多是用一些溶劑型芳香族聚氨酯固化劑，如：TDI-TMP加成物。近年來，對於食品安全方面的考慮，科研人員正致力於研發低遊離NCO的固化劑和可替代的脂肪族聚氨酯固化劑。