水性聚氨酯是新一代绿色环保型材料,在涂料、合成革、胶粘剂等领域得到广泛应用。本文以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）为主要单体制备了水性聚氨酯乳液。通过对水性聚氨酯合成过程的逐步设计,对其疏水性能进行改性。同时对水性聚氨酯（WPU）乳液在防腐涂料领域的应用进行了深入研究,内容如下:1.采用不同扩链方式制备水性聚氨酯:以1,4-丁二醇（BDO）,N-[（2-氨基）-氨基]乙烷磺化钠（AAS）分别作为前/后扩链剂,合成了两类不同的WPU乳液,分别考察BDO与AAS的添加量对WPU乳液与膜性能的影响。随着BDO添加量增加,通过前扩链方式合成的水性聚氨酯（WPU-Q）乳液粒径由177 nm减小至118 nm,聚氨酯膜的拉伸强度由2.4 MPa提升至24.2 MPa;随着AAS添加量增加,通过后扩链方式合成的水性聚氨酯（WPU-H）乳液粒径由216 nm减小至137 nm,聚氨酯膜的拉伸强度由14.27 MPa提升至31.59 MPa,水接触角由62°增大至73°。2.改性水性聚氨酯的制备:首先对聚氨酯进行疏水改性,在体系内引入端羟基聚二甲基硅氧烷（Si-OH）,探究其对WPU乳液及膜性能的影响。随着Si-OH含量增加,端羟基聚二甲基硅氧烷改性水性聚氨酯（WPU-Si）的乳液粒径由172 nm增加至358 nm,聚氨酯膜的拉伸强度由7.2 MPa提升至61 MPa,水接触角由75°增加至83°,吸水率降低至9.5%。其次在Si-OH改性WPU基础上,选择性能最优Si-OH添加量为6 wt%时的配方,在此配方中引入酮肼交联反应,形成交联网络。随着DAAM含量增加,酮肼交联改性水性聚氨酯（WPU-T）的乳液粒径由151 nm减小至117 nm,聚氨酯膜的水接触角由84°增至92°。3.水性聚氨酯防腐性能的研究:将前两章实验制备的四种水性聚氨酯与防锈填料混合,得到四种水性聚氨酯涂料。将四种涂料分别涂覆在铁片上,进行硬度测试、附着力测试、耐酸碱盐测试以及电化学阻抗测试等相关防腐性能测试表征,通过测试得出以下结论:四种涂料均具有良好的硬度和防腐性能,酮肼交联改性水性聚氨酯涂料（WPU-T）具有最佳的防腐蚀性能,电化学阻抗模值可达7×10~3Ω。