随着国家对环境保护的重视和人类对生活质量的要求越来越高,水性聚氨酯涂料迅速发展起来。但是传统的水性聚氨酯涂膜比较软,耐热性不好。针对这一缺点,本文主要研究利用阴离子活性聚合方法合成端羟基聚苯乙烯(HTPS),并将其应用于聚氨酯中,改善聚氨酯涂膜的性能。本文采用萘钠为引发剂、四氢呋喃为溶剂、苯乙烯为单体,合成端羟基聚苯乙烯。合成工艺为,在四氢呋喃的溶剂中,依次加入萘钠引发剂和苯乙烯单体,待反应聚合后加入环氧丙烷封端,最后加入醋酸酸化并加无水乙醇洗涤沉降。利用正交实验设计和单因素寻优等实验方法对端羟基聚苯乙烯的具体合成工艺进行了研究。优化工艺为,聚合温度为0℃,聚合时间为60 min,单体和引发剂的分子摩尔比控制聚合物的分子量。采用红外光谱和核磁共振氢谱对合成产物进行表征分析,证实合成产物为目标产物;通过GPC测其分子量,实测分子量与设计分子量接近;采用邻苯二钾酸酐法测定样品羟值,计算聚合物的分子量。综上所述,采用本文方法,可以准确地控制端羟基聚苯乙烯的分子量。以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四亚甲基醚二醇(PTMEG-2000)和二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料,自制端羟基聚苯乙烯为扩链剂,在紫外光固化水性聚氨酯(UVWPU)分子结构中引入刚性苯环基团来提高涂膜的耐热性以及硬度,其产物通过红外光谱予以证实。同时还研究了 DMPA的用量、扩链参数(Rt)以及端羟基聚苯乙烯改性对于乳液稳定性以及涂膜膜片性能的影响。结果表明,DMPA用量>6%后,乳液的储存稳定期在6个月以上;随着DMPA用量从6%增加到9%时,乳液的平均粒径随DMPA含量的增大而变小,其值从84.64 nm减小到55.28 nm;Rt>1.35时,涂膜外观及其涂膜性能较好;经端羟基聚苯乙烯扩链改性后的光固化膜的铅笔硬度为H、附着力1级;5%和10%失重温度分别为245℃和282℃,较改性前提高了 32℃和27℃,膜的附着力、铅笔硬度均得到了提高。