随着对环境问题的日益重视,水性聚氨酯材料得到了迅猛的发展,已经成为涉及涂料、胶黏剂等国民经济和人民生活各个方面的重要材料。超支化聚合物具有新奇的结构、独特的性能,并在众多领域有着极其广阔的应用前景,合成不同结构的超支化聚合物是近十几年来聚合物合成化学领域的热点之一。本文首先对水性聚氨酯的制备、分类和特点,超支化聚合物的分子结构及性能特点、超支化聚合物的合成方法、超支化聚合物的应用、超支化聚氨酯的研究进展作了详细介绍,进行了系统综述。 以甲苯-2,4-二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、二羟甲基丙酸和二乙醇胺为原料,采用低聚物A2+bB2方法制备了两种类型的超支化水性聚氨酯。利用红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(13C NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对所得聚合物的结构进行了表征,并根据13C NMR谱图计算了不同配方下由甲苯-2,4-二异氰酸酯、聚碳酸酯二醇、二羟甲基丙酸和二乙醇胺为原料制备的超支化聚氨酯的支化度；结果表明：随着TDI用量增大,所得超支化聚氨酯的分子量降低,支化度增大。 利用超速离心机、激光光散射粒度分布仪对产物的稳定性、水分散液粒径进行测试,由吸水性实验对产物胶膜的耐水性进行了测试。实验结果表明：产物表现出了良好的离心稳定性。在水性聚氨酯中引入超支化结构,增加了产物的亲水性,降低了亲水单体二羟甲基丙酸的加入量。基于较低的亲水基团含量,产物胶膜表现出了较好的耐水性,当二羟甲基丙酸的含量为0.15mmol/g时,胶膜经过水浸泡24h后的吸水量可低至3％。随着亲水基团含量的增大,产物的亲水性增强,分散液粒径减小,胶膜耐水性下降。 采用电子拉力机对所得超支化水性聚氨酯胶膜的力学性能进行测试,结果表明：聚碳酸酯型聚氨酯具有较高的拉伸强度,但是聚己二酸丁二醇酯二醇型聚氨酯的断裂伸长率更高。随着二羟甲基丙酸用量的增大,两种超支化水性聚氨酯的拉伸强度均先增大后减小,胶膜的断裂伸长率减小；随着TDI用量增大(n(NCO):n(OH)增大),低聚物A2单体分子量降低,产物中的硬段含量增大,导致产物的拉伸强度增大,但n(NCO):n(OH))3时,由于支化点密度较高,产物胶膜的拉伸强度下降；随着TDI用量增大,胶膜的断裂伸长率减小。 利用热失重分析仪(TGA)对超支化聚氨酯的热性能进行了测试,结果表明：超支化聚氨酯具有较高的热稳定性,但随着硬段含量的增加,产物的热稳定性下降。