有机硅材料是一类具有优异的耐高低温性、耐候性、耐水性、电气绝缘性,超低表面性能和优良的生理惰性等性能的有机无机杂化材料,其应用领域涉及工业、农业、国防航空等领域。但其力学性能差和附着力不强等缺点限制其使用范围。以重复的氨酯键或脲键为分子主链的聚脲/聚氨酯材料具有优异的机械性能、优良的耐磨性、高弹性、耐溶剂性和高反应性等优点,是一类具有多重用途的高分子材料。然而,聚脲/聚氨酯材料耐水性和热稳定性不佳等缺陷阻碍其发展与应用。将有机硅材料优良的耐水性和耐热性与聚脲/聚氨酯材料的高力学性能和高附着力相结合,形成有机硅-聚脲/聚氨酯改性材料,可以兼备两者优异性能,而弥补相互间的缺陷。本论文以新型苯基聚硅氧烷化合物为基础,设计并合成了潮气固化型、光固化型、水性以及光固化水性有机硅改性聚脲/聚氨酯材料,其主要内容如下。第一章综述了有机硅改性聚脲/聚氨酯的研究进展,提出了本论文的设计思路。第二章设计并合成了二种新型仲胺烃基封端的高苯基含量聚硅氧烷化合物PMPS-N和一种仲胺烃基封端的聚二甲基硅氧烷化合物PDMS-N,采用预聚体法制备了三个系列的溶剂型湿气固化有机硅改性聚脲/聚氨酯树脂。FT-IR、1HNMR和13CNMR等验证了单体和聚合物的结构。通过SEM、AFM和DSC等检测手段,证实了将苯基引入聚硅氧烷能有效解决聚硅氧烷与聚脲/聚氨酯的相分离问题。即使当有机硅添加量上升至40%,也未观察到明显的相分离。PMPS-N软段极大地改变了有机硅改性聚脲/聚氨酯薄膜的表面性能。同时意外发现,含有PMPS-N软段的有机硅改性聚脲/聚氨酯能形成特殊的空穴结构,并随着PMPS-N含量的增加而变得明显。我们通过设计系列对比实验初步探讨了其产生的原因。机械强度、水接触角、吸水率和TGA等测试结果显示所制备的有机硅改性聚脲/聚氨酯材料具有优良的力学性能、较好的憎水性能、高的热稳定性和优异的耐水性。第三章中,我们设计合成了三个甲基丙烯酸酯改性的仲胺烃基封端的聚硅氧烷化合物P1-1、P1-2和P2-1,并通过预聚体法制备了紫外光固化有机硅改性聚脲/聚氨酯SPUAs。实时红外光固化动力学行为分析显示,所有的SPUAs均表现出较快的聚合速率。光固化后薄膜的水接触角和吸水率测试结果显示它们具有较强的表面憎水性能和较好的耐水性。与潮气固化聚氨酯(SPUs)相比,SPUAs光固化薄膜表面形貌变化不大。而拉伸强度测试结果表明,增加光固化交联密度能提高薄膜的机械性能。TGA结果表明,在聚脲/聚氨酯体系中引入苯基聚硅氧烷软段(SPUA4系列)能提高其耐热性,而且无相分离发生。第四章中,以PMPS-N和聚醚多元醇为混合软段,合成了系列有机硅改性聚脲/聚氨酯(WPU)乳液,具有乳液粒子粒径小、分布窄和粘度低等特点。研究了R值、软段种类、有机硅类型及含量、亲水基团含量等因素对WPU乳液流变性能和粒径及其分布的影响。结果发现,聚硅氧烷或聚醚多元醇N307软段的引入可以大幅降低WPU的粒径及其分散度；乳液的粘度表现为典型的牛顿型流体特性,并随着软段中聚硅氧烷含量的提高,乳液粘度呈现下降趋势。采用热固化方式成膜后,通过ATR-FTIR、SEM、表面水接触角、吸水率、TGA等手段考察了其性能。结果表明,聚硅氧烷的引入大大提高了薄膜的拒水性、热稳定性和水接触角。第五章设计并制备了两个系列紫外光固化水性有机硅改性聚脲/聚氨酯UV-WPU乳液。与WPU相比,UV-WPU乳液粒子粒径要大且分布更宽,宏观表现为粘度上升。探讨了不同R值和聚硅氧烷含量对UV-WPU乳液的粒径、分布及流变性能的影响。结果发现,当R值为1.2-1.3,聚硅氧烷含量10-16wt.%时,乳液表现出较好的综合性能。UV-WPU薄膜具有与WPU薄膜相似的表面性能和溶剂型光固化聚脲/聚氨酯SPUAs相似的高机械强度,其中UV-WPU2-2的拉伸强度达到9.1 Mpa。