水性聚氨酯以水为分散介质,具有无污染、易加工等优点,因此受到人们的重视。但是由于水性聚氨酯中亲水链段的存在,导致水性聚氨酯的耐水等性能下降,同时其硬度等性能也待提高。为了拓展水性聚氨酯的应用,须对其性能进行改性。Click chemistry作为组合化学新方法,因反应条件温和、反应产率高等优点受到材料学家的关注并被广泛应用于各种研究领域。本文以click chemistry为工具,用硅烷偶联剂、纳米二氧化硅改性水性聚氨酯,以提高水性聚氨酯的热稳定性、耐水性以及硬度等性能。本文的具体工作如下:1.端炔化水性聚氨酯的合成。通过4, 4′-二羟甲基-1, 4-庚二炔（DPPD）和异氟尔酮二异氰酸酯（IPDI）等原料的反应,合成了带有端炔侧基的水性聚氨酯。然后用红外光谱及TGA分析其结构及性能。TGA分析表明,水性聚氨酯中嵌入DPPD后,在燃烧的过程中会形成碳层,且随着材料中DPPD含量的增加,水性聚氨酯的成碳率也随之增加。2.硅烷偶联剂click改性水性聚氨酯。用CuSO₄/Na_asc催化3-叠氮丙基三乙氧基硅烷偶联剂和端炔化水性聚氨酯之间的click反应,并用红外光谱、TGA、表面接触角、硬度测试等分析了水性聚氨酯/硅烷偶联剂的结构及性能。测试结果表明,水性聚氨酯经硅烷偶联剂click改性后,其热稳定性、耐水性以及硬度等性能得到提高。其中,当添加5%的硅烷偶联剂时,复合材料的燃烧剩余碳渣量达到4.7%,表面接触角达到75°,硬度达到3H。3.纳米二氧化硅改性水性聚氨酯。以CuSO₄/Na_asc体系为催化剂,通过叠氮化纳米二氧化硅与端炔化水性聚氨酯之间的click反应实现对水性聚氨酯的改性。然后用红外光谱、SEM、TGA、表面接触角、吸水率、紫外透射、硬度等分析了水性聚氨酯/纳米二氧化硅复合材料的结构及性能。测试结果表明,水性聚氨酯经纳米二氧化硅click改性后,其热稳定性、耐水性、耐候性、硬度等性能得到改善。其中,当添加3%的纳米二氧化硅时,表面接触角达到91°,硬度达到2H。