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本论文采用内外交联的实验方案实现了对水性聚氨酯树脂的结构改性,改善了水性聚氨酯树脂的性能如耐水性和耐溶剂性等,论文的研究内容主要由以下两部分构成。第一部分开展了三羟甲基丙烷脱水蓖麻油酸酯对水性聚氨酯树脂的改性研究。研究了三羟甲基丙烷脱水蓖麻油酸酯的合成工艺,通过测定反应过程的酯化率以及观察不同温度合成产品的色泽,确定优化反应时间(8h)和适宜反应温度(160℃),制备出理想的三羟甲基丙烷脱水蓖麻油酸酯产品,羟值为257.2mgKOH·g-1。研究了TMPDCO的添加量对水性聚氨酯涂膜的耐水耐化学品性及热性能影响,当TMPDCO的含量为40%时,水基聚氨酯涂膜的耐化学品性和热性能较好。常温下浸水6d的吸水率仅有6.9%,涂膜外观透明无异常,耐热性良好,沸水中煮15min无异常,耐干热温度达85℃,表现出优异的改性效果；给出了水性聚氨酯的室温固化机理；研究了R值对涂膜力学性能的影响,随着预聚体R值增加,涂膜变脆、力学性能增加,R值降低涂膜硬度降低,伸长率增加,当R为5时涂膜的综合性能较好；TMPDCO的加入能提高涂膜交联度,玻璃化转变温度升高；环氧树脂E-44用量增加影响乳液外观,涂膜吸水率,低温柔韧性等,用量为2.0%-4.0%,涂膜综合性能较好。第二部分开展了甲基丙烯酸羟乙酯封端阴离子型水性聚氨酯树脂的研究。研究了三羟甲基丙烷脱水蓖麻油酸酯含量、羧基含量和软段二元醇种类对涂膜耐水性和力学性能的影响,丙烯酸封端剂种类对涂膜耐水性和乳液高温稳定性的影响,外交联剂氮丙啶对涂膜耐水性的影响。结果表明：加入三羟甲基丙烷脱水蓖麻油酸酯能改善涂膜耐水性,当TMPDCO的含量为40%时常温下浸水6d的吸水率仅有7.1%,并且涂膜外观透明无异常；尽量减少羧基含量提高涂膜耐水性；聚酯型水性聚氨酯树脂较聚醚型耐水性好,聚酯型软段更为合适；甲基丙烯酸羟乙酯封端水性聚氨酯,提高了涂膜交联度,较封端前玻璃化转变温度升高;采用季戊四醇三丙烯酸酯封端,较甲基丙烯酸羟乙酯提高了水性聚氨酯分子中的双键含量,提高了涂膜的耐水性能,但是较季戊四醇三丙烯酸酯封端,甲基丙烯酸羟乙酯封端高温稳定性良好；外交联剂氮丙啶可以增加涂膜交联度,提高涂膜的耐水性。