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超支化聚氨酯（HBPU）结构上含有硬段和软段两个部分,同时具有大量的端基,所以HBPU的性能可调,易改性,在各方面具有广阔的应用前景。合成结构新颖、功能化的HBPU已成为聚氨酯树脂的研究方向之一,特别是具有环保优点的水性聚氨酯树脂。本文首先对聚氨酯、水性聚氨酯、超支化聚氨酯的合成与改性、聚氨酯的应用、pH敏感型聚氨酯做了详细介绍。然后以二乙醇胺和丙烯酸羟乙酯为原料,利用迈克尔加成反应,制备了一种含有三个羟基的B3单体N,N-二羟乙基-2-氨基丙酸羟乙酯（HAHEP）。以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚碳酸酯二醇1000（PCDL1000）、2,2’-二羟甲基丙酸（DMPA）为原料制备了端基为异氰酸根的A2大分子单体,利用A2+B3法制备新型水性超支化聚氨酯（WHBPU）。通过红外光谱（FT-IR）与核磁氢谱（1HNMR）分析了B3单体与水性超支化聚氨酯（WHBPU）的结构,同时检测了WHBPU的稳定性。利用热重分析（TGA）、差示扫描量热分析（DSC）、吸水率、透射电镜分析（TEM）、粒径分析（PCS）、细胞毒性、pH敏感性等表征了WHBPU的性能。发现此WHBPU具有良好的稳定性;WHBPU膜的吸水率高,说明亲水性良好。当DMPA的含量达到40%时,WHBPU的水合粒径最小,粒径分布较宽。但是WHBPU的热学性能一般,当NCO/OH=3:1时,WHBPU具有两个玻璃化转变温度（Tg）,说明超支化聚氨酯分子结构中硬段和软段发生了微相分离。当水性超支化聚氨酯的浓度大于50ug/mL时,WHBPU具有很大的细胞毒性,但是WHBPU拥有良好的pH敏感性,且当pH值由7变成5时,粒径的变化率均超过10%,这有利于WHBPU的生物应用。因为上述WHBPU的稳定性已达到工业应用的要求,所以本文以4,4’-（4,4’-异丙基二苯氧基）双（邻苯二甲酸酐）（BPADA）与4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为原料制备端基为氨基的线型聚酰亚胺（PI）。以甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚碳酸酯二醇1000（PCDL1000）、2,2’-二羟甲基丙酸（DMPA）、聚酰亚胺（PI）、N,N-二羟乙基-2-氨基丙酸羟乙酯（HAHEP）为原料制备了聚酰亚胺改性的水性超支化聚氨酯（WHBPU-PI）。利用红外光谱（FT-IR）、稳定性分析、热重分析（TGA）、差示扫描量热分析（DSC）、吸水率、粒径分析（PCS）、力学性能分析表征了WHBPU-PI的结构与性能。结果表明,合成的WHBPU-PI具有良好的稳定性。随着PI的引入,WHBPU的热力学性能、耐水性均显著提高。玻璃化转变温度提高了10℃以上,当PI的含量达到7%时,失重50%的温度也提高了13℃,这有利于WHBPU-PI的工业应用。