论文研究了水性聚氨酯合成过程中反应条件对反应结果的影响,确定了合适的反应条件。用环氧树脂和丙烯酸树脂合成了环氧改性和丙烯酸改性水性聚氨酯乳液PUE和PUA。通过红外光谱对制得的水性聚氨酯产品进行表征,并考察了环氧改性和丙烯酸改性对水性聚氨酯乳液及其成膜性能的影响。 对反应条件的研究结果表明,优化的反应条件为:合成亲水性聚氨酯预聚体时,甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚醚多元醇(PPG)的反应温度70℃,-NCO/-OH的摩尔比2.4～3.5;异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)与聚醚反应温度为79-80℃,-NCO/-OH的摩尔比2.6～4。当采用二乙烯三胺代替乙二胺扩链时,可以得到交联的水性聚氨酯分子,其成膜耐水性和力学性能均有明显的改善。在反应过程中,采用丁酮溶剂均相法代替传统的本体法反应,并加入适量的二月桂酸二丁基锡-三乙胺复合催化剂,可以减少溶剂效应的不利影响,反应过程受环境的影响小,反应平行性、重现性好。芳香族水性聚氨酯乳液的粒径及粒径分布明显大于脂肪族水性聚氨酯乳液;随着乳液固含量的增加,分散相的粒径增大。测试结果显示,芳香族水性聚氨酯乳液成膜后的力学性能优于脂肪族水性聚氨酯乳液。采用环氧树脂改性水性聚氨酯乳液,可以得到成膜拉伸强度和耐水性能更佳的水性聚氨酯乳液,但乳液稳定性不佳;采用丙烯酸改性的水性聚氨酯乳液成膜,耐水性能很好,但成膜性较差。 论文以水性聚氨酯乳液为基材,分别研究了添加无机填充型、化学膨胀型和物理膨胀型等三种阻燃体系的涂层性能。添加无机填充型阻燃体系所制得的涂层具有阻燃性能差、涂层耐水性和涂饰性不佳的缺点;添加化学膨胀型阻燃体系所制得的涂层具有阻燃性能和涂饰性能较好的优点,但耐水性能较差;而添加物理膨胀型阻燃体系所获得涂层的阻燃效果和耐水效果均较好,但涂饰性能稍差。