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目前水性聚氨酯（WPU）机械发泡使用的稳泡剂是硬脂酸铵乳液（ASE）,但是ASE的气味较大,其在放置过程中容易出现反稠和分层的现象。同时利用ASE制备的WPU发泡涂层,由于ASE易分解,在黑色的WPU发泡涂层中易出现泛白现象。针对这些问题,急需研发一种绿色高效的发泡稳泡剂应用于WPU发泡涂层的制备。本论文以碳氢和碳氟表面活性剂为原料,进行配方的设计及优化,制备出一种以碳氢表面活性剂为原料,具有优异发泡稳泡性能的碳氢发泡稳泡剂（CH）;以及另一种以碳氟表面活性剂为原料,具有优异发泡稳泡性能以及匀泡性能的碳氟发泡稳泡剂（CF）。通过对各类表面活性剂的发泡稳泡性能进行系统研究,并对其复配体系的表界面性质,液膜强度和膜层结构加以研究,探究复配体系的稳泡机理。最终开发出的新型稳泡剂不仅具有匀泡稳泡功效,而且呈现良好的环境效益。具体研究内容和结论如下:（1）系统研究了碳氢表面活性剂中的阴离子（K12、LAS、AOS）、非离子（6501、AEO-9、Span-60、APG0814、TX-10）以及阴-非、阴-阳（CTAB）和阴-阳-非复配体系对水性聚氨酯乳液发泡稳泡性能的影响。以发泡高度和泡沫半衰期作为评判指标,对比研究它们在不同浓度和不同配比下的发泡性能和稳泡性能。再进一步通过表面张力和液膜强度的测试,对其表界面性质以及液膜的结构进行分析,探究发泡稳泡的机理。利用机械发泡和刮涂烘干的方式,将经过高温制备的WPU发泡涂层置于显微镜下,观察其气孔结构和孔径分布。最终探索出一种相对发泡性能更强,稳泡性能更好的发泡稳泡剂配方。结果表明,当单独使用阴离子表面活性剂时,最佳的浓度是0.3 mmol/mL,效果最好的是AOS。单独使用非离子表面活性剂时,常温下发泡性能最强的是APG0814,稳泡性能最强的是Span-60,常温下液膜强度最大的也是Span-60,制备的WPU发泡涂层平均气孔直径最小的是APG0814;将阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂以及CTAB复配后发现,CTAB与LAS摩尔比为1/1时,发泡高度最高为7.8 mL。当CTAB与K12复配时,在摩尔比为1/3时,常温下稳泡性能最强,制备的WPU发泡涂层平均气孔直径最小,平均孔径为62 μm;在阴-阳-非复配体系中,重点研究了高温制备的WPU发泡涂层气孔直径,通过液膜强度测试,筛选出CH的配方:CTAB/K12/6501/AEO-9/APG0814 的摩尔比为 0.075/0.225/0.1/0.1/0.1,气孔直径最小为52 μm。（2）系统研究了三种常见的碳氟表面活性剂（FC-80、FC-134和OBS）各自的发泡稳泡和匀泡性能,再对碳氟表面活性剂阴-阳复配体系的泡沫稳定性进行研究,最后将碳氟表面活性剂和第二章中使用的碳氢表面活性剂复配研究其对WPU乳液体系泡沫性能的影响。将发泡高度和泡沫半衰期作为主要评判指标,对WPU体系的表界面性质和膜的结构进行分析研究,提出稳泡匀泡的机理。通过机械发泡和刮涂烘干的制膜工艺,着重探究高温下制得的WPU发泡涂层的平均气孔直径和气孔均一度。最终开发出一种在发泡稳泡匀泡性能方面均佳的发泡稳泡剂配方。研究发现,在浓度为0.3 mmol/mL时,常温下发泡性能最强的是FC-134,发泡高度为8mL。常温下泡沫半衰期最久的是OBS,时间为434 min。制备的WPU发泡涂层平均气孔直径最小的是OBS,最小为56μm。气孔均一度最高的是FC-134,方差为710;在总浓度为0.05 mmol/mL的条件下将阳离子和阴离子碳氟表面活性剂复配,当FC-134与OBS摩尔比为1/5时,发泡性能最强,发泡高度为7.6 mL。其泡沫半衰期最久,最大为464 min;当FC-134与OBS摩尔比为1/9时,制备的WPU发泡涂层平均气孔直径最小,平均孔径为59 μm,且气孔均一度最好,方差为484。为了减少碳氟表面活性剂的用量,将碳氟表面活性剂和碳氢表面活性剂进行复配。研究了碳氟阴离子表面活性剂与CTAB的复配,碳氟阳离子与碳氢阴离子的复配和碳氟表面活性剂与碳氢非离子表面活性剂的复配。着重探究复配后对制备的WPU发泡涂层气孔直径的影响。结果表明,OBS与Span-60复配制备的WPU发泡涂层平均气孔直径最小,最小为60 μm;FC-80与AEO-9复配制备的WPU发泡涂层气孔均一度最好,方差为560。根据上述研究,最后通过TEM和液膜强度研究发现FC-134与OBS复配可以形成了囊泡,从而提高了液膜的稳定性。由此确定CF的配方:FC-134与OBS摩尔比为1/9,即FC-134浓度为0.005 mmol/mL,OBS浓度为 0.045 mmol/mL。（3）将研发的两种发泡稳泡剂（CH、CF）应用于WPU发泡涂层中,并与ASE进行对比,探究不同种类发泡剂用量、烘干温度、pH值和复合碳酸钙对WPU发泡涂层机械强度、气孔结构、透湿性和溶胀率的影响。以WPU发泡涂层气孔直径的平均值为评判指标,研究制作WPU发泡涂层的最优工艺。结果显示,最优制备工艺是:添加量10%、烘干温度100℃、pH 9.2,碳酸钙填料量15%。在最优工艺下制备的WPU发泡涂层,使用CH和CF比ASE的稳泡性能强,形成的气孔直径更小,pH应用范围更广,对碳酸钙的分散性更好,其中CF形成的气孔更加均一。再将最优工艺条件下制备WPU发泡涂层进行性能测定,结果表明,CH和CF在抗张强度、断裂伸长率、透湿性能上要优于ASE。加入碳酸钙填料后,可有效提高抗张强度,同时也使得断裂伸长率、透湿性能有所下降。