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水性聚氨酯作为一种环保材料已经引起了广泛关注。本论文合成了一系列改性的阴离子型水性聚氨酯，详细分析了结构与性能之间的关系，并对其改性机理进行了探讨。论文主要内容如下： 1．概述了水性聚氨酯的发展和应用状况，并对水性聚氨酯的制备方法进行了详细综述。 2．对阴离子型水性聚氨酯(PU)的制备条件进行了优化，并在此基础上分别通过三种方法对其进行了改性。(1)硅氧烷水解交联法：通过3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)的水解缩合反应在PU体系中形成交联，得到有机硅改性水性聚氨酯(PU-Si)；(2)丙烯酸酯共聚法：采用甲基丙烯酸-2-羟基丙酯(HPMA)封端的聚氨酯乳液与丙烯酸酯单体(MMA和BA)进行乳液共聚，形成丙烯酸酯-聚氨酯(PUA)交联共聚结构；(3)复合改性法：将硅氧烷水解交联法和丙烯酸酯共聚法结合起来改性PU，得到有机硅丙烯酸酯复合改性的水性聚氨酯(PUA-Si)。 3．通过IR、DSC、TEM等测试方法对改性材料的结构进行了表征，并通过机械性能测试、吸水率测试以及TGA等对其性能进行了测试，详细分析了结构与性能之间的关系。结果显示，与PU相比，改性材料的综合性能优异。实验发现PU-Si乳液的稳定性受KH550添加含量的影响较大，因而改性效果受到限制；PUA的改性效果明显，硬度、耐水性耐热性均有很大改善，乳液稳定性较好；PUA-Si在PUA的基础上综合性能进一步提高，其改性效果最好，综合性能最佳，铅笔硬度可以达到2H，吸水率均在10％以下，耐热性能也有明显改善。 4．通过对三种改性材料的改性机理的探讨，我们发现，硅烷偶联剂能够通过自身的水解缩合反应在PU-Si体系中形成交联结构，提高体系的交联度，从而使材料的硬度、耐水性等得到改善；丙烯酸酯对PU的共聚改性效果良好，通过调节HPMA的含量，从而可以控制PUA共聚体系的交联程度，得到综合性能满意的结果；对于PUA-Si，利用KH570参与共聚引入到了PUA体系