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水性聚氨酯(WPU)是指聚氨酯溶于或分散于水中而形成的二元胶体体系，因其以水取代了有毒的有机溶剂，在保持聚氨酯原有优异性能的同时，又能满足人们对聚氨酯使用的环保要求，故水性聚氨酯(WPIJ)的发展越来越受关注。 本文以聚己二酸乙二醇酯(Mn=1000)、甲苯二异氰酸酯(TDI-80)、1，4-丁二醇(BDO)、乙二胺基己磺酸钠(N60)等为主要合成原料，采用预聚体法合成了系列不同配比的磺酸盐型水性聚氨酯乳液。为进一步提高乳液的各项性能，又对其进行了丙烯酸酯及纳米二氧化硅的改性研究。通过红外、TEM、TG、DSC及力学性能测试等方法对合成产物的乳液及其胶膜性能进行了一系列表征。主要工作内容如下： (1)以TDI、聚酯二元醇、BDO及N60等为主要原料，采用预聚体法合成系列磺酸盐型水性聚氨酯乳液。N60为新型亲水扩链剂，其用量将对水性聚氨酯乳液的稳定性、粒径及其胶膜的力学性能、耐水性、耐热性等有很大的影响，因此着重研究了N60的含量、加入方式、扩链反应时的温度及扩链时间对水性聚氨酯的各方面性能的影响。同时，本文也较为详细的讨论了R比(-NCO/-OH)、预聚反应温度等对水性聚氨酯各方面性能的影响。 (2)以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)为反应单体，采用种子乳液聚合法对已用丙烯酸羟乙酯(HEA)封端的水性聚氨酯乳液进行丙烯酸酯的改性研究。并将改性后所得的丙烯酸酯。水性聚氨酯复合乳液(PUA)与未改性的水性聚氨酯(WPU)进行了综合比较。同时讨论了不同引发剂及用量对PUA乳液及涂膜性能的影响。 (3)采用溶胶-凝胶法制备出纳米二氧化硅颗粒，采用TDI接枝聚醚二元醇对其表面改性后，分散于水性聚氨酯乳液中，考察其对乳液及胶膜性能的影响。