本文首先以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚丙二醇(PPG)、2,2-二羟甲基丁酸(DMBA)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)、2-丁炔-1,4-二醇(BDO)等为主要原料,采用自乳化法合成了性能较为优异的水性聚氨酯分散体(WPU)。通过改变聚合方法、NCO/OH值、DMBA、EDA、BDO用量和筛选不同类型的异氰酸酯,不同数均分子量的聚醚二醇合成了一系列水性聚氨酯乳液。考察了不同共聚组分和聚合工艺对WPU乳液粒径、胶膜耐水性、漆膜硬度的影响。并借助SEM,力学实验技术研究了不同共聚组分对乳胶粒形态和PU胶膜的力学性能的影响。为了改善水性PU的各项性能,本工作合成了性能较为优异的聚丙烯酸酯乳液(PA),同时采取简单机械搅拌、高压匀质机共混以及用PA乳液代替水对PU预聚体乳化分散这三种方法实现了聚丙烯酸酯对水性聚氨酯的改性。考察了不同组分及PU/PA比例对丙烯酸酯改性水性聚氨酯复合乳液(PUA)粒径、胶膜耐水性、漆膜硬度和乳液储存稳定性的影响。通过本研究采取的以聚丙烯酸酯乳液代替水进行PU预聚物的分散方法,可以制得包敷PA粒子的PUA杂化乳液。制得的PUA杂化乳液摆杆硬度达到项目要求的0.6以上,铅笔硬度达到H以上。PUA杂化乳液涂膜耐水性较好,在水中浸泡一周以上,吸水率仅有0.8%。