水性聚氨酯(WPU)由于其低温柔韧性,不含挥发性有机化合物(VOC)或少含VOC,耐水性,pH稳定性,优异的耐溶剂性,优异的耐候性和理想的化学性能和机械性能而在涂料、皮革、日化等工业领域中得到了广泛的应用。但是由于WPU分子链段结构中的亲水基团,使其涂膜的力学性能,耐水性较差,因此对水性聚氨酯进行改性提高其综合性能,就成为该类材料开发的关键。本文以水性聚氨酯配方为基础,通过添加改性剂合成功能化聚氨酯(PU)复合材料。所得的复合材料既有传统水性聚氨酯的优良性能,又具有所加入改性剂的特殊性能。本文主要探究了三类改性剂对水性聚氨酯性能的影响,通过改性剂改变聚氨酯软硬段的结构比例,引入活性官能团以提高聚氨酯软硬段的热相容性,引入特殊性能的改性剂从而改善水性聚氨酯的性能。第一类改性剂是二元醇接枝纳米二氧化硅粒子。由于无机粒子与高分子的不相容性,无机纳米粒子很难直接与高分子反应。通过甲苯二异氰酸酯对纳米二氧化硅进行改性接枝二元醇,增加其表面活性。采用红外,热重验证了接枝达到预期效果。探究改性剂不同添加量对水性聚氨酯薄膜的影响,测定了薄膜的力学性能,耐水性。结果表明改性剂对聚氨酯薄膜的力学性能及耐水性能都有一定的提高。第二类改性剂是D-氨基葡萄糖盐酸盐。本研究将D-氨基葡萄糖盐酸盐通过化学键合引入聚氨酯分子链中,同时探究了 D-氨基葡萄糖盐酸盐对聚氨酯薄膜抗菌性的影响。研究表明少量的D-氨基葡萄糖盐酸盐就能显著地改善聚氨酯薄膜的抗菌性能。第三类改性剂是氧化石墨烯。本研究将氧化石墨烯改性后通过化学键合引入聚氨酯分子链中,有效提升聚氨酯材料的机械性能。同时利用其较高的介电常数以及外层电子易极化弛豫特性,预期可使该材料具有防电磁辐射的功能。改性剂不仅能改善水性聚氨酯不足的力学性能,同时可以在水性聚氨酯中引入改性剂的特殊性能,由此合成的复合材料具有潜在的应用价值。