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由于溶剂型聚氨酯(PU)的使用会产生严重的溶剂污染,故环保型PU,(尤其是水性聚氨酯,WPU)的研发逐渐成为该领域的主要研究方向之一。但是WPU在合成时引入了羧酸盐,导致其耐水性变差,使用性能有所下降。限制了WPU的使用。论文针对合成革表面处理的要求,采用分步聚合法,合成了适宜于合成革表面处理的含硅WPU,研究了不同类型含硅WPU的结构与性能。主要研究内容和结果如下:以3-异氰酸酯基亚甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG2000)为主要原料、二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂、1,4-丁二醇(BDO)为小分子扩链剂和三羟甲基丙烷(TMP)为交联剂,采用分步聚合法制备了聚醚型WPU(PE-WPU),并对其结构和性能进行了研究。实验结果表明:当R值(异氰酸酯指数)为1.7,亲水基含量为5%,交联剂用量为0.72%时,可以得到稳定透明的PE-WPU乳液。傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析表明异氰酸酯(NCO)基团基本反应完全。热失重(TGA)分析表明PE-WPU膜在241.3℃左右开始分解,到434℃时基本分解完全。X射线衍射(XRD)分析表明,PE-WPU膜在2θ=18.5出现结晶峰。原子力显微镜(AFM)分析表明,PE-WPU膜有轻微的相分离。以IPDI、PPG2000、TMP、DMPA、BDO和大分子端羟基硅油(HPDMS9950)为主要原料,采用分步聚合法制备了嵌段型含硅PE-WPU(Si-PE-WPU-1),并研究了其结构和性能的关系。实验结果表明:随着HPDMS9950用量的增加,Si-PE-WPU-1乳液的粒径依次增加,稳定性逐渐降低,Si-PE-WPU-1膜的抗张强度和及断裂伸长率降低,硬度增加,接触角由63.95。递增到122.2。,疏水性增强,透明度降低。XRD表明了随着Si-PE-WPU-1分子中含硅链段的增加,Si-PE-WPU-1膜的结晶度降低。AFM表明Si-PE-WPU-1膜具有一定程度的相分离。以IPDI、PPG2000、TMP、DMPA、BDO和双尾型羟基硅油(DSE)为主要原料,采用分步聚合法制备了侧链型含硅PE-WPU(Si-PE-WPU-2),并研究了其结构和性能的关系。实验结果表明:随着DSE用量的增加,Si-PE-WPU-2乳液粒径逐渐增大,稳定性逐渐降低,Si-PE-WPU-2膜的拉伸强度和断裂伸长率先增加后降低,硬度和疏水性增强。TGA表明,Si-PE-WPU-2膜在230℃开始快速分解,在371℃达到最大的分解速率,在432℃以后完全分解。XRD表明Si-PE-WPU-2膜的相分离程度十分明显。以IPDI、PPG2000、DMPA、BDO、TMP、DSE为主要原料,合成了NCO封端的预聚体,再用单羟基聚硅氧烷(PDMS-PC)封端,制备了封端型含硅PE-WPU(Si-PE-WPU-3),研究了其结构和性能的关系。实验结果表明:随着PDMS-PC用量的增加,Si-PE-WPU-3乳液的透明性和稳定性逐渐降低,乳液粒径逐渐增大,Si-PE-WPU-3膜的抗张强度和断裂伸长率逐渐降低,硬度及疏水性依次增强,透明度显著降低。XRD表明疏水的PDMS-PC链段使Si-PE-WPU-3膜的相分离程度增加。论文的研究成果为含硅WPU的制备提供了技术数据和理论依据,为合成革的水性表面处理提供了新的技术方案。