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近年来，随着人们环保意识的不断增强，对可挥发性有机物（VOC）排放的控制日益严格。传统溶剂型涂料逐渐被环保型涂料取代，环保涂料成为了目前涂料研究的热点。紫外光（UV）固化水性涂料，综合了水性涂料和紫外光（UV）固化涂料的特点，以其所独有的绿色环保无污染，节能，固化速度快，费用低，产品性能优异等优点得到了迅速发展。其中研究、报道和应用比较广泛的是紫外光固化水性聚氨酯，简称WPUA。本文以自制聚酯二元醇（PETG）、聚醚二元醇（PPG1000）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、2,2-二羟甲基丙酸（DMPA）、甲基丙烯酸-β-羟乙酯（HEMA）以及季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）作为原料合成阴离子型WPUA。然后采用原位聚合法制备了WPUA/纳米SiO2复合乳液和固化膜，对其进行性能表征。得到了一些具有实际参考价值的结论：1.以1,6-己二酸、邻苯二甲酸酐、1,4-丁二醇和二缩三乙二醇为原料，通过醇酸酯化反应制备了聚酯二元醇（PETG）。详细探讨PETG合成工艺，研究了反应温度和时间、催化剂等因素对合成PETG的影响。采用傅立叶红外光谱仪（FTIR）和热重分析仪（TGA）测定了其结构和性能。进而以PETG、IPDI、DMPA、HEMA等为原料，采用溶液法（丙酮法）合成了聚酯型WPUA。探讨了聚酯型WPUA乳液和固化膜的结构与性能。实验结果：采用阶梯升温不添加催化剂的方式合成了PETG；当1,6-己二酸和邻苯二甲酸酐的摩尔比为6.5:1时，合成的WPUA乳液粒径为54.6nm，乳液稳定分散，固化膜拉伸强度为6.34MPa，铅笔硬度为2H。2.把PETG与PPG1000按照一定摩尔比混合，与IPDI、DMPA、HEMA以及PETA作为原料合成了聚酯-聚醚型WPUA。考察了R值（n-NCO/n-OH，不包括HEMA和PETA中的-OH），n（HEMA）/n（PETA）对WPUA的性能影响，采用FTIR、TGA、万能试验机和凝胶渗透色谱仪（GPC）对WPUA乳液和固化膜进行性能表征。研究表明：R值=1.41.5时，WPUA乳液稳定分散，固化膜力学性能、耐水性和热稳定性较好；固定R值，改变n（HEMA）/n（PETA），当其比例为3:1时，固化膜铅笔硬度为2H，拉伸强度为7.01MPa，断裂伸长率394.42%，分解温度较单一用HEMA合成的固化膜明显得到改善，为研制性能优异的WPUA奠定了基础，具备一定的应用价值。3. WPUA在固化膜铅笔硬度，力学性能，耐溶剂性和耐水性能等方面的仍然存在着不足，需要对其进行改性。本文通过制备不同粒径的纳米SiO2，采用正交试验确定了纳米SiO2表面改性的合适条件：KH-570作改性剂，其用量为纳米SiO2质量的10%，改性反应温度为60℃，时间为7h。通过改变改性纳米SiO2的用量来考察其对WPUA/纳米SiO2复合乳液和固化膜性能的影响。实验结果表明：加入1.0%的粒径为56nm的SiO2，乳液稳定性良好，固化膜的力学性能和耐水性、耐溶剂性得到提高。本文合成的WPUA，兼备了聚醚型WPUA良好的耐水性、柔韧性和聚酯型WPUA优异的耐热性、力学性能，通过调节HEMA和PETA的摩尔比来调控WPUA中的C=C含量，所得的WPUA在力学性能和热稳定性能上都明显优于单一HEMA制备的WPUA。加入改性纳米SiO2后，WPUA固化膜在耐水性、耐溶剂性、铅笔硬度等方面都得到了提高，扩大了WPUA的应用范围，为进一步研究WPUA提供了一定的理论基础和实验依据。