水性涂料越来越受青睐，而水性聚氨酯的优越性得到了广大研究者的认可。本论文对自乳化型水性聚氨酯的相转变过程、聚氨酯水分散体的制备以及紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸复合乳液的制备及固化膜性能等做了较为系统的研究，所做的主要工作如下： 1.自乳化型水性聚氨酯相转变过程的研究：以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)等合成了水性聚氨酯，表征了相转变过程的粘度和电导率的变化。首次提出了三段结构模型(ThreeStagesStructureModel，简称TSSM)并用其对水性聚氨酯的相转变过程中体系的结构进行了模拟，找出了影响水性聚氨酯相转变过程的因素。结果显示：水性聚氨酯的相转变过程与己报道的水性聚氨酯预聚体的相转变过程存在相转变点前后的差异，三段结构模型(TSSM)能很好的对水性聚氨酯的相转变过程中体系的结构进行模拟；羧基含量、聚醚分子量和NCO/OH(摩尔比)(R值)等因素都影响水性聚氨酯的相转变过程。这些影响因素的确定为制备性能优异的聚氨酯水分散体做好了准备。 2.水性聚氨酯分散体的制备：用经典丙酮法和自行设计的边扩链边分散法合成了水性聚氨酯分散体，用红外光谱等分析手段对制备工艺进行了探讨。找出了制备水性聚氨酯分散体的最佳工艺条件，探讨了水性聚氨酯分散体稳定性的影响因素，以及模拟了边扩链边分散过程中体系的结构。结果显示：用两种方法均制备出了长期稳定的水性聚氨酯分散体，其中边扩链边分散法更显示了其制备工艺简单的优越性。用红外光谱和反应速率常数等手段确立了反应温度和反应时间等工艺条件；聚醚种类、聚醚分子量和羧基含量都会影响水性聚氨酯分散体的稳定性；并对边扩链边分散过程的结构进行了探讨，画出了边扩链边分散过程中体系的结构示意图。 3.紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸复合乳液的制备及固化膜性能的研究：以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，PPG-1000，二羟甲基丙酸(DMPA)和丙烯酸羟丙酯(HPA)合成了含端丙烯酰基的水性聚氨酯树脂，并将其和丙烯酸酯类单体复合得到了紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸复合乳液，考察了该复合乳液的稳定性，探讨了影响稳定性的因素，并进行了紫外光固化实验，对影响固化速度的因素以及固化膜的性能进行了研究。结果显示：成功合成了稳定性较好的紫外光固化水性聚氨酯丙烯酸复合乳液，影响复合乳液稳定性的主要因素是羧基含量。光引发剂的种类和用量以及丙烯酸单体含量都会影响光固化速度。用IPDI合成紫外光固化涂料不会产生黄变现象，这是它较TDI的最大优点；丙烯酸单体的含量对固化膜的性能影响很大，含量提高，耐水性、耐溶剂性和硬度提高，但冲击性能下降。