本课题合成了一系列脂肪族聚醚型水性聚氨酯。一方面，通过工艺优化来提高水性聚氨酯的性能；另一方面，引入有机硅对水性聚氨酯进行耐水性方面的改性。考察了预聚体制备步骤中加料顺序、中和度、分散扩链步骤中搅拌转速、加水速度、二次扩链剂用量等因素对水性聚氨酯的乳液性能、力学性能、耐水性等性能的影响。采用FTIR、H-NMR、GPC、EDX等测试方法，终点研究了SOD型烷羟基封端有机硅改性水性聚氨酯体系，对有机硅改性水性聚氨酯的分子量和微观结构进行了分析表征，并借助DMA、SAXS、AFM等测试手段考察了改性方式、有机硅类型及有机硅添加量对水性聚氨酯结构和性能的影响，并比较传统使用的有机硅，如端硅羟基封端有机硅及侧链氨基有机硅与SOD型有机硅对水性聚氨酯改性效果的差异。 结果表明，在本研究体系中，采用二元醇加入异氰酸酯的加料顺序，中和度100﹪左右，搅拌转速2000～3000n/min，加水速度约200ml/min，扩链剂乙二胺添加量约理论完全扩链量的80﹪，可以得到综合性能较好的水性聚氨酯。 SOD型有机硅改性水性聚氨酯体系中，预聚体共聚改性可以得到稳定的有机硅改性水性聚氨酯，有机硅的引入使聚氨酯的微观结构发生变化，水性聚氨酯涂膜的耐水性明显提高。相同添加量(3﹪)时，醇羟基封端的SOD型有机硅(APDMS)和端羟基聚醚封端的SOD有机硅(EPDMS)相比，对水性聚氨酯结构和性能的影响较大。对于PU-EPDMS体系，随着EPDMS含量的提高，水性聚氨酯涂膜的拉伸强度下降，断裂伸长率先提高后下降，1﹪～3﹪为合适的添加量，可以使涂膜的力学性能基本保持，水性聚氨酯涂膜的吸水率从11﹪以上下降到5﹪左右。传统有机硅和SOD型有机硅对水性聚氨酯改性效果相比，羟基硅油改性的实效性较短，综合性能比SOD型有机硅改性水性聚氨酯稍欠缺。