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采用自乳化法制备的水性聚氨酯(WPU)仍存在膜耐水性能不足的缺点,限制了其使用范围。有机硅具有较强的憎水性,良好的耐热性和优异的表面性能,可弥补水性聚氨酯相应性能的一些缺失,但易造成强度的降低。论文以二羟甲基丙酸(DMPA)和乙二胺基乙磺酸钠(AAS-Na)作为混合亲水扩链剂,以水为分散介质制备稳定的水性聚氨酯乳液,探究了预聚体R值(异氰酸根指数)、中和度、亲水扩链剂含量、DMPA占亲水扩链剂质量比等对乳液粒径等相关性能的影响。当预聚体R值选取1.2、亲水扩链剂含量占聚合物总质量的为4%、DMPA占亲水扩链剂总量的40%、中和度为0.9时,能制备稳定的WPU乳液;傅立叶红外光谱表明,DMPA和AAS-Na成功接入到聚氨酯主链中。采用半连续加料法将端羟基聚硅氧烷(PDMS-OH)加入到反应釜中,乙酸丁酯与丙酮作为混合溶剂(体积比1:1),用PDMS-OH改性WPU,膜拉伸强度随聚醚分子量的增大而降低;当PDMS-OH含量增加时,膜24h吸水率降低,耐水能力增强;PDMS-OH含量在9%以内时,膜拉伸强度呈上升趋势,PDMS-OH含量高于9%时,改性WPU膜的伸长率开始下降。SEM测试表明软段与硬段相互渗透,硬段起到物理交联点的作用,增加了聚氨酯的力学性能;TEM测试表明,乳液粒子呈较规则的球形,粒径分布宽;TG测试表明聚硅氧烷的引入,可以提高聚氨酯的耐热能力。为弥补因PDMS-OH的加入而造成拉伸强度降低,采用物理共混法,在PDMS-OH改性水性聚氨酯中加入埃洛石纳米管(HNTs),结果表明,HNTs与异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、催化剂等在反应初期加入时分散效果较好;当HNTs使用量为1.5%时,膜的拉伸强度达到8.5MPa,当HNTs的使用加入量为1%时,膜的伸长率最大值749%;TG和DSC测试表面,HNTs的加入,可以提高PDMS-OH改性水性聚氨酯的热性能,TEM和SEM表明,HNTs具有较大的长径比和中空管状结构,分散在聚氨酯基质中,可以增强聚合物的力学性能。