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随着“绿色化学”、“低碳经济”、“低VOC”以及“节能减排”的相继出现，环保已成为当今化工行业发展的主旋律。双组份水性聚氨酯就符合这一原则，它具有较水性单组份聚氨酯更优异的涂膜性能，结合了溶剂型双组份聚氨酯的优异性能和水性低VOC的特点。其中，水可分散多异氰酸酯——作为双组份水性聚氨酯的一个重要组成部分，对涂膜的性能起到了至关重要的作用，具有广阔的发展前景。同时，为减少温室效应气体CO2的排放，将CO2与环氧化物通过调节共聚法制备的脂肪族聚碳酸酯多元醇，具有相当优异的机械性能、抗水解性、热稳定性、耐候性和抗化学品性，是一种具有巨大应用前景的聚氨酯材料。本文通过非离子改性的方法，设计合成一系列水可分散多异氰酸酯，并与硅改性的水性丙烯酸树脂组成双组份水性聚氨酯体系，着重研究它们的相容性和涂膜性能。本文首先对非离子改性的水可分散多异氰酸酯(WDP)合成进行了初步探索。以聚乙二醇(PEG)、三羟甲基丙烷(TMP)作为混合多元醇，通过不同的当量比与甲苯二异氰酸酯(TDI)制备出了一系列水可分散多异氰酸酯(WDP-PEG-TMP)，并与硅改性的水性丙烯酸树脂(WSA)组成双组份水性聚氨酯体系。实验结果表明WDP-PEG-TMP均可分散于WSA中，涂膜具有良好的硬度，但附着力、柔韧性一般，且耐水性与抗冲击性较差。为了在保证多异氰酸酯组分的良好水分散性的前提下进一步提高涂膜的机械性能，本文在非离子改性的过程中引入脂肪族聚碳酸酯二元醇(APC)，与聚乙二醇(PEG)组成混合多元醇，以不同的当量比与甲苯二异氰酸酯(TDI)制备水可分散多异氰酸酯(WDP-APC-PEG)，并对产物进行红外表征。实验结果表明，随着APC用量的增加，WDP-APC-PEG在WSA中的分散性能逐渐降低，但当只选用APC合成WDP时，其混合后的粘度达到最小值，可形成表面连续、光滑、平整的膜。涂膜亦具有良好的硬度，且附着力，柔韧性，耐水性和抗冲击性均随着APC的加入有了极大的提高。为了进一步提高涂膜性能，在脂肪族聚碳酸酯二元醇(APC)中引入三羟甲基丙烷(TMP)作为混合多元醇，与甲苯二异氰酸酯(TDI)反应制备低碳可水分散多异氰酸酯(WDP-APC-TMP)，生成一定比例的支链结构，增加涂膜的交联度，提高涂膜机械性能。实验结果表明：随着APC用量的增加，WDP-APC-TMP的分散能力逐渐增加，其涂膜具有良好的硬度，柔韧性，耐水性，附着力达到1级，抗冲击性达到50cm，最高可通过反冲50的测试。相较于TDI、PEG1000、TMP所合成的WDP-PEG-TMP，用TDI、APC、TMP制备的WDP-APC-TMP的应用性能有了大幅度的提升，体现了脂肪族聚碳酸酯多元醇所合成的聚氨酯材料具有良好的力学性能和耐水解性能，为制备水可分散多异氰酸酯固化剂提供了一条新思路。