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近年来,水性聚氨酯（WPU）由于其优异的综合性能和良好的环保效应受到了广泛重视。本文以聚丙二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）和乙二胺（EDA）为原料合成了阴离子型WPU。并用原位改性法和溶胶-凝胶法对纳米TiO2改性WPU进行了研究。结果如下:随着n（NCO）:n（OH）、DMPA用量的增加,胶膜的拉伸强度增加、断裂伸长率下降;n（NCO）:n（OH）的增加使胶膜的耐溶剂性增强、微相分离程度变大,n（NCO）:n（OH）1.5左右时乳液稳定性较佳;胶膜耐溶剂性随着DMPA用量增加而降低,所以在保证乳液稳定性的前提下应尽可能降低DMPA用量,本文选DMPA用量5.99～6.8%;中和度80～100%、n（NH2）:n（NCO）0.9左右时WPU的综合性能较好;在乳化过程中将EDA溶于水中,得到的WPU粒径分布较窄,耐溶剂性和拉伸强度有明显提高、断裂伸长率降低,乳液稳定性较好;随着软段分子量的增加,胶膜耐溶剂性和拉伸强度减小,断裂伸长率增加。采用硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸以及他们的复合改性剂对纳米TiO2进行表面改性,对改性剂的选择、改性条件的确定等进行了讨论,结果表明:钛酸酯5%、硬脂酸20%、温度45℃、反应时间90 min的条件下,纳米TiO2的表面改性效果较好。在WPU制备的基础上,采用了原位聚合法和溶胶-凝胶法制备WPU/纳米TiO2复合材料。原位聚合法中,采用FT-IR、UV、TEM、SEM等表征手段研究了纳米TiO2添加量对WPU/纳米TiO2复合乳液性能和胶膜性能的影响。结果表明,纳米TiO2用量在0.4～0.6%时,纳米TiO2在WPU中分散均匀,起到了增强增韧效果,并且<650 nm有明显的紫外吸收;对WPU/纳米TiO2复合涂层的抗菌性进行了检测。结果表明该涂层对大肠杆菌的生长有抑制作用。确定了溶胶-凝胶法制备WPU/纳米TiO2的工艺条件,水解缩合时间150 min、TNB含量5～10%左右、n（H2O）:n（TNB）≥602左右、pH在9.5～10.5之间。