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本论文通过预聚体法制备了聚醚型水性聚氨酯，并利用丙烯酸丁酯/丙烯腈和纳米二氧化硅对其进行改性。主要研究成果如下：1、基于甲苯二异氰酸酯的聚醚型水性聚氨酯乳液的制备及性能研究以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚醚二元醇（N220，Mn=2000）、二羟甲基丙酸（DMPA）和1,4-丁二醇（BDO）为主要原料，制备了水性聚氨酯乳液（WPU）。通过红外光谱仪（FTIR）、马尔文激光粒度分析仪、差热扫描量热仪等测试手段研究了DMPA用量、R（n（NCO）/n（OH））对乳液稳定性、粘度、粒径、膜的机械性能和耐水性等性能的影响。结果表明：随DMPA用量的增加，乳液的稳定性增加、粒径减小，分布变窄、粘度增大、膜的拉伸强度增加、断裂伸长率下降和耐水性降低；随R值的增大，乳液的稳定性下降、粒径增大、粘度降低、膜的拉伸强度增加、断裂伸长率下降，耐水性提高。R=1.2且DMPA的用量为6.0wt%的预聚体（PU-1）经三乙胺中和后，加溶有乙二胺的去离子水高速剪切扩链乳化,得到的WPU的性能较优。2、聚（丙烯酸丁酯-丙烯腈）/水性聚氨酯复合乳液的制备及性能研究向PU-1预聚体中加入丙烯酸羟乙酯（HEA）进行双键封端反应，制备了双键封端型聚氨酯乳液。将其作为种子乳液，滴加质量比为1:1的丙烯酸丁酯（BA）和丙烯腈（AN）混合单体进行自由基共聚反应，制备了聚（丙烯酸丁酯-丙烯腈）/水性聚氨酯复合乳液。用FTIR、热重分析仪（TGA）、透射电镜（TEM）等仪器研究了混合单体用量对复合乳液及其膜性能的影响。结果表明：随着混合单体用量的增加，复合乳液的稳定性降低、粒径增大、膜的热稳定性和耐水性提高、拉伸强度先增加后降低、断裂伸长率下降。综上因素可得，混合单体用量为40wt%时，复合乳液综合性能较好。3、纳米二氧化硅的制备及其表面改性研究采用St ber法制备了纳米二氧化硅微球，然后分别利用硅烷偶联剂法和TDI缩合端氨基聚醚接枝法对其表面进行改性。通过FTIR、TGA、TEM分析表明纳米二氧化硅表面成功包覆了有机物，且TDI缩合端氨基聚醚接枝法改性的纳米二氧化硅的接枝率较高。4、纳米二氧化硅/水性聚氨酯复合物的制备及性能研究采用制备预聚体PU-1的配方，通过物理共混法和原位聚合法制备纳米二氧化硅/水性聚氨酯复合物。利用FTIR、旋转粘度计、热重分析仪（TGA）等仪器研究了纳米SiO2添加量对纳米SiO2/水性聚氨酯复合乳液和胶膜性能的影响。结果表明，随纳米SiO2含量的增加，复合乳液的粘度逐渐增大；胶膜耐热性逐渐提高，拉伸强度和断裂伸长率先增加后减小，吸水率先降低后增加，当纳米SiO2添加量为5wt%时，胶膜的吸水率降至最低值7.3%。