水性聚氨酯(WPU)是由柔性软段和刚性硬段交替连接而成的嵌段共聚物,其性能主要取决于分子链中软硬段单体的化学结构、组成、相对含量、链段的长度、链段的分布和交联程度等,可通过调节水性聚氨酯软硬段结构及比例,根据需要设计出性能各异的产品。本文主要考察分析了水性聚氨酯的主要性能与其化学组成间的关系,通过在纺织物上进行涂层应用,探索水性聚氨酯结构与其防水透湿性能之间的关系,为高透湿防水水性聚氨酯整理剂的制备与开发利用提供-定基础。本文采用聚乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚丙二醇(PPG)、聚已二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚已内酯二醇(PCL)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丁酸(DMBA)、一缩二乙二醇(DEG)、三乙胺(TEA)、乙二胺(EDA)通过预聚体法合成了一系列水性聚氨酯。通过对合成工艺的研究,确定了最佳预聚反应温度和时间。研究了不同R值、软段结构、PEG分子量、PEG含量和DMBA含量对水性聚氨酯乳液外观与稳定性、粘度、粒径、薄膜的吸水率和与水接触角、力学性能、热学性能以及涂层织物防水透湿性能的影响,并采用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)、台式扫描电镜(SEM)对合成产物及薄膜和涂层织物性能进行了表征。结果表明：随着R值的增大,WPU乳液外观由半透明透蓝光到略白透蓝光、稳定性几乎不变、粘度和粒径增大、薄膜吸水率上升、与水接触角下降、拉伸强度增加、断裂伸长率降低、玻璃化转变温度降低、涂层织物的透湿量增加、耐水压下降；软段结构对WPU乳液外观及稳定性影响不大,PTMG/PEG-WPU、PPG/PEG-WPU乳液粘度、粒径、薄膜吸水率、断裂伸长率大于PCL/PEG-WPU、PBA/PEG-WPU,而与水接触角、拉伸强度和玻璃化转变温度则相反,涂层织物透湿量的大小顺序为：PTMG/PEG-WPU> PPG/PEG-WPU>PCL/PEG-WPU>PBA/PEG-WPU,耐水压则相反；随着PEG分子量的增加,乳液外观由微乳白透蓝光到略白透蓝光、稳定性几乎不变,粘度和粒径增大、薄膜吸水率上升、与水接触角下降、拉伸强度增加、断裂伸长率上升、玻璃化温度降低、涂层织物透湿量大小顺序为PTMG/PEG-WPU> PPG/PEG-WPU>PCL/PEG-WPU>PBA/PEG-WPU、耐水压则相反;随着PEG分子量的增加,WPU乳液外观由微乳白透蓝光到略白透蓝光、稳定性几乎不变、粘度和粒径增大、吸水率上升、与水接触角下降、拉伸强度增加、断裂伸长率上升,玻璃化温度降低,涂层织物透湿量大小顺序为PEG2000/PTMG-WPU> PEG1000/PTMG-WPU>PEG3000/PTMG-WPU,耐水压则相反。随着PEG含量的增加,乳液外观由微乳白透蓝光到略白透蓝光至半透明无蓝光、稳定性增加、粘度增大、粒径先增大后急剧降低、吸水率上升、与水接触角下降、拉伸强度下降、断裂伸长率降低、玻璃化转变温度降低、涂层织物的透湿量增加、耐水压下降;随着DMBA含量的增加,WPU乳液外观由石灰白至半透明透蓝光、稳定性提高、粘度增大、粒径减小、薄膜吸水率上升、与水接触角下降、拉伸强度增加、断裂伸长率降低、玻璃化转变温度降低、涂层织物的透湿量增加、耐水压在其含量为3 wt%时达到最大。当采用R值为2,软段结构为PEG/PTMG,PEG分子量为2000,PEG含量为60 wt%,DMBA含量为3 wt%,控制扩链程度为60%时制备的水性聚氨酯,配成织物涂层剂后采用干法整理到织物表面,控制涂层厚度为0.4mm时,水性聚氨酯涂层织物透湿量达到5079.20 g/m2·24 h,耐水压为41.36 kPa,具有最佳的防水透湿性。