水性聚氨酯是一种新型造纸化学品,其以水为分散介质,具有不燃、无毒、绿色环保等特点,且具备优异的成膜性、良好的施胶效果、粘结性和印刷性等优点,因此被广泛应用于纸张加工领域,能有效改善纸张性能,近年来越来越受到人们重视。本课题首先采用“自乳化”法合成非离子型水性聚氨酯(WPU)乳液,讨论了加水方式、乳化温度、异氰酸酯指数(R)、聚乙二醇(PEG)质量百分比、乙二胺(EDA)质量百分比对WPU乳液及胶膜性能的影响;并将WPU与羧基丁苯胶乳(XSBRL)物理共混改性,讨论了共混比例、不同PEG含量WPU对XSBRL-WPU复合乳液及胶膜性能的影响;最后将XSBRL-WPU复合乳液应用于白纸板涂布。通过DLS、高级旋转流变仪等研究WPU乳液和XSBRL-WPU复合乳液的稳定性、粒径及粘度,通过XPS、ATR-FTIR、DSC、AFM、接触角仪和TG研究WPU胶膜与XSBRL-WPU复合胶膜的性能,尤其是胶膜表面性质。结论表明,采用“自乳化”法合成的非离子型水性聚氨酯乳液稳定性好,具有耐酸碱、抗电解质等特点。对于WPU体系,随着PEG含量的增加,WPU硬段与硬段之间氢键作用减弱,表现出硬软段微相分离程度降低;同时,WPU胶膜表面甲基含量增加,表面粗糙度下降,表现出胶膜表面的表面能下降,水接触角增加。对于XSBRL-WPU复合体系,WPU能改善复合胶膜的表面性质,随着WPU质量百分比增加,XSBRL和WPU之间相容性变差,复合胶膜表面的表面能先下降后基本不变,水接触角先增加后基本不变;随着WPU中PEG含量增加,XSBRL和WPU之间相容性变差,复合胶膜表面的表面能下降,水接触角增加。涂布实验表明将XSBRL-WPU复合乳液用于纸张涂布,提高了纸张抗水性。