水性聚氨酯(WPU)兼具聚氨酯材料优异的物理化学性能和水性技术安全、环保、低廉等特性。由于水性聚氨酯分子结构中含有亲水性基团,因而具有耐水性先天不足的缺陷,综合性能也无法与溶剂型聚氨酯媲美。桐油为我国特色可再生生物质资源,其分子结构中含有三个不饱和共轭双键,将其引入到水性聚氨酯分子中去,不仅可以提高水性聚氨酯耐水性和综合性能,而且可以扩大天然可再生资源的应用范围,符合了节约资源及绿色环保的要求。本论文主要通过将桐油进行酯交换反应制备出桐油基二元醇(TO),将其引入到水性聚氨酯结构中制备了桐油改性的水性聚氨酯,并以此为连接料制备出水性聚氨酯油墨。具体研究如下:(1)以桐油、丙三醇为基本原料,甲醇钠为催化剂,通过酯交换反应制备了桐油基二元醇;利用红外、紫外光谱以及核磁共振等对其结构进行了表征;最后对酯交换反应的工艺进行了优化,确定了最佳工艺为:反应温度为210℃,催化剂用量为0.5%,反应时间为4h。(2)以自制的桐油基二元醇为改性剂,对水性聚氨酯进行了改性制备出了耐水性能优异的桐油改性水性聚氨酯乳液。通过红外光谱、TG、DSC、扫描电镜、旋转流变仪,接触角测试仪等对产品的结构与性能进行了表征测试,研究了桐油基二元醇含量、聚酯二元醇(POL)含量、二羟甲基丙酸(DMPA)含量以及中和度等对水性聚氨酯乳液及其涂膜性能的影响。(3)以自制的桐油改性水性聚氨酯树脂为连接料,通过与颜料、助剂等复配制备了水性凹印油墨,研究了不同颜基比(即颜料与基料之比)对油墨性能的影响。结果表明:随着树脂含量的增加,水性油墨的贮存稳定性增强,对PET塑料薄膜的附着力增加,油墨的光泽度增加,制备出的水性聚氨酯油墨的细度、粘度、流变性以及耐水性可以较好满足凹版印刷的适性要求。