近年来,随着我国环保法规的完善,水性聚氨酯材料因其安全环保而逐渐取代溶剂型聚氨酯材料。然而,市场上的水性聚氨酯产品仍存在耐水性差、固含量低等缺陷,严重阻碍了水性聚氨酯的推广应用。针对这一问题,本文利用羧酸盐与非离子亲水单体复配作为亲水组分,制备水性聚氨酯,提高其固含量;采用蓖麻油进行改性,提高涂膜耐水性;采用环氧树脂E-51进行改性,提高涂膜的耐水性和力学性能;并对比了两种改性方式的特点。本文采用二羟甲基丁酸(DMBA)和聚乙二醇(PEG400)为复合亲水扩链剂,以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯醚二醇(PPG)为原料合成了羧酸/非离子型水性聚氨酯(WPU)。通过FT-IR、力学测试、接触角测试等方法分别表征水性聚氨酯乳液与胶膜性能,重点探究了硬段含量、R值(NCO/OH的比例)、DMBA与PEG400质量比、中和度对所制备水性聚氨酯的乳液以及胶膜性能影响。结果表明,当硬段含量为40%、R值为1.25、DMBA与PEG400质量比为3.2/3,中和度为85%时,所合成的水性聚氨酯乳液固含量为47%,胶膜综合性能较好。以植物基多元醇蓖麻油(C.O)为改性剂,对羧酸/非离子型水性聚氨酯改性,通过表征及性能测试,重点讨论了蓖麻油用量对WPU性能影响。结果表明:C.O的加入,WPU的耐水性、力学性能、热稳定性提高;随C.O用量的增加,胶膜的吸水率由15.6%降至4.1%,胶膜接触角由78.4°升至95.6°,拉伸强度由16.8MPa提高至21.2MPa。以环氧树脂E-51为改性剂,对铵酸/非离子型水性聚氨酯改性,通过表征及性能测试,重点讨论了 E-51用量对WPU性能影响。实验结果表明:E-51的加入,WPU的耐水性、力学性能、热稳定性提高;随E-51用量的增加,胶膜拉伸强度由16.8MPa提高至27MPa,吸水率由15.6%降至6.8%,接触角由78.4°升至91.9°。对比C.O与E-51对羧酸/非离子型水性聚氨酯的改性,在提高耐水性方面,C.O优于E-51,在提高力学性能方面,E-51优于C.O。