传统聚氨酯树脂的合成与稀释需要消耗大量的有机溶剂,溶剂的挥发和残留对周围环境系统及人体健康造成很大威胁。特别是随着社会经济的发展和人们环保意识的增强,各国开始制定各种环保政策以限制化工生产及有机树脂使用过程中的挥发性有机化合物含量,而在生产及使用过程中使用少量或者不用有机溶剂,主要以水为分散介质的水性聚氨酯树脂,具有相当的环保价值和应用前景。本课题从合成原料环保,合成过程环保角度出发,选用低毒性高活性的芳香族二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚酯二元醇为基本原料,以二羟甲基丙酸(DMPA)为亲水扩链剂,以毒性低成本低的丙酮(ACE)为预聚阶段主要稀释溶剂,进行水性聚氨酯分散体的合成实验。通过二正丁胺异氰酸酯基滴定实验跟踪监测聚合反应进程,讨论了实验过程中实验操作等各种条件对水性聚氨酯产品生产过程的影响,然后利用红外光谱、透射电子显微镜、材料拉仲试验机等设备手段对水性聚氨酯产品分散体及薄膜的性能进行了测试,通过调整实验条件原料配比等方法讨论了各种影响水性聚氨酯产品分散体及薄膜性能的关键因素。单一的水性聚氨酯分散体存在自增稠差、固含量低、耐水性差、机械强度不如丙烯酸树脂等缺点,而且成本较高。但是可以通过向聚氨酯分子链中引入特定官能团,实现对聚氨酯分散体的改性。而有机硅树脂具有表面能低,耐水性耐候性及透气性优良等特点,将有机硅引入聚氨酯分子链实现对水性聚氨酯的改性可以很大程度上弥补水性聚氨酯自身所存在的上述不足。尝试了一种向聚氨酯分子链中引入丙烯酸和有机硅基团对水性聚氨酯进行改性的新方法。首先通过丙烯酸羟乙酯中的羟基与异氰酸酯基的反应,向聚氨酯分子链中引入碳双键,然后借助引发剂使其与乙烯基硅氧烷中的碳双键进行自由基聚合,从而将有机硅引入水性聚氨酯分子链中,实现了水性聚氨酯的有机硅丙烯酸双改性。借助红外光谱、透射电镜、热分析等手段讨论了有机硅丙烯酸改性对于水性聚氨酯分散体及薄膜性能的影响。