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本文以异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚丙二元醇（PPG）、聚碳酸酯二醇（PCDL）为主要原料，二羟甲基丙酸（DMPA）为亲水性扩链剂，1,4-丁二醇（BDO）为小分子扩链剂，合成了系列水性聚氨酯乳液。并用DOPO和DOPO-HQ对水性聚氨酯进行了改性。主要内容如下：1、以聚丙二醇（PPG-1000）为软段，制备了聚醚型聚氨酯乳液（WPU）。利用FI-IR和TG表征了产物的结构和热稳定性能；分析了中和度和催化剂种类对WPU外观及贮存稳定性的影响；研究了不同R值(n-NCO/n-OH)和硬段含量对WPU胶膜的耐水性和力学性能影响。结果表明：随着R值和硬段含量的增大，WPU体系的贮存稳定性降低，胶膜的耐水性增强，拉伸强度增加，断裂伸长率降低。以此为基础，优化了合成工艺。2、以聚酯二元醇（PCDL-2000）与聚醚二元醇（PPG-1000）为软段，制备了聚酯-聚醚复合型聚氨酯乳液（WPU）。利用FI-IR、TG和XRD分别对其结构、热稳定性及结晶性进行了表征；研究了R值(n-NCO/n-OH)与DMPA含量对WPU的贮存稳定性及其胶膜的耐水性和力学性能的影响。结果表明，聚酯-聚醚复合型WPU具有优异的耐水解性能；随着R值的增大，胶膜的耐水性增强，拉伸强度增加，断裂伸长率降低，粘结剪切强度增大；随着DMPA含量的增加，胶膜的耐水性下降，拉伸强度增大，断裂伸长率降低。以此为基础，优化了合成工艺。3、采用阻燃剂9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）和10-（2,5-二羟基苯基）-10-氢-9-氧杂-10-磷酰杂菲-10-氧化物（DOPO-HQ）对WPU进行改性，制备出含磷水性聚氨酯乳液。利用FT-IR、TG、LPA等手段分析了产物的结构、热稳定性及粒径分布；研究了不同DOPO-HQ含量对聚氨酯胶膜耐水性和力学性能的影响。结果表明，改性后的聚氨酯乳液涂膜热稳定性有较大提高，DOPO-HQ的热稳定性较DOPO要好；而且随着DOPO-HQ用量增加，WPU胶膜的耐水性增强，拉伸强度明显提高。