水性聚氨酯(WPU)是以水为分散介质的二元胶体体系，与溶剂型聚氨酯相比,具有不燃、气味小、不污染环境、节约能源、操作加工方便等优点。但因其以水为溶剂，在某些方面受到了限制。水的极性很大,表面能高达72.8mN/m,从而使水性聚氨酯的表面能也居高不下，一般在40～55mN/m范围，致使水性聚氨酯在塑料等低表面能物质的表面不能很好地润湿。此外，在陶瓷印油、水性油墨、水性涂料等分散体系中也要求使用的聚氨酯具有较好降低表面张力的能力，低发泡性，较高的分子量以及能与无机颜料产生支撑力以稳定体系的能力。因此，研究具有高表面活性的水性聚氨酯具有重要意义。本文以乙二胺、己二胺、聚醚二胺D230和1,3-丙磺酸内酯为原料，合成了三种新型的单丙磺酸盐二胺扩链剂，二胺单边化反应的最佳反应条件为：二胺与1,3-丙磺酸内酯摩尔比为4：1，溶剂的用量为底物总质量10倍，产率为92%。但用自制的扩链剂不能合成稳定的聚氨酯乳液。选用具有很好润湿性的嵌段聚醚PE6100、PE6200、聚醚PPG和TDI为原料，以含EO链的聚醚胺ED-2003为亲水扩链剂，合成了一系列的非离子型聚氨酯乳液。合成聚氨酯的亲水亲油结构分布均匀且憎水PO链较长，从而大大降低WPU的表面张力。结果表明，合成的WPU贮存稳定性大于6个月，平均粒径为100-400nm。随着亲水基团含量的减少，-NCO/-OH值的增加，WPU的平均粒径增大、粘度减小。且WPU的粘度随剪切速率的增加而变小，呈现假塑性流体的流变行为。合成的WPU均具有较低的临界胶束浓度和较好的降低水溶液表面张力的能力，表面张力最低可达32.7mN/m，且随着分子中EO含量的增加，表面张力逐渐增大。γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)含有乙氧基和氨基，乙氧基水解生成硅醇，与无机颜料结合形成硅氧烷(Si(OH)3)，可提高相容性，氨基与-NCO反应结合，可增强聚氨酯的粘结强度。因此，本文用KH-550对WPU改性得到一组硅改性水性聚氨酯，研究了KH-550含量对WPU性能的影响。结果表明，随着KH-550含量的增加，乳液的粒径和粘度均逐渐增大。改性后的WPU的表面张力和临界胶束浓度(CMC)均降低，表面活性得到提高，在陶瓷印油、水性油墨等分散体系中有很好的应用前景。