人们对环境保护日趋重视，无污染涂料的研制成为人们研究的热点。水性涂料就是一种“环保型”涂料，其发展速度非常快，已经取得很大成果。在涂料领域聚氨酯(PU)涂料已经被公认为综合性能优良的高品味涂料。兼顾环保要求，水性聚氨酯(WPU)的发展非常迅速。水性聚氨酯涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。单一PU乳液的自增稠性差，固含量低，耐水性和光泽差，机械强度不及丙烯酸树脂，且成本较高。聚丙烯酸酯(PA)乳液具有良好的耐水性、物理机械性能和耐候性，但存在热粘冷脆、不耐溶剂等缺点。将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合，制备水性聚氨酯聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液，兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性，且成本低，具有较好的应用前景。本文也做了这方面的工作，通过丙烯酸酯改性复合，得到综合性能优异又降低了成本的水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。 本论文选用甲苯-2，4-二异氰酸酯(TDI)，选用不同分子量的聚醚，设计不同的配方，探索不同的工艺，制备水性聚氨酯分散体，并对其进行与丙烯酸酯类单体的聚合，制备水性聚氨酯/丙烯酸酯复合乳液。 本文首先用甲苯二异氰酸酯(TDI)与二羟甲基丙酸及聚醚多元醇合成带有亲水集团-COOH的聚氨酯预聚体，用丙烯酸单体稀释后，高剪切下分散于水中制得含丙烯酸单体的聚氨酯分散液，然后与其他丙烯酸单体，在外加交联剂下，引发聚合，制得互穿网络型水性聚氨酯丙烯酸酯复合乳液。探索了在PU分散液的制备工艺和PUA复合乳液的AIBN引发工艺。 其次，探讨了-NCO/-OH、DMPA含量对乳液的影响；分析了PU/PA比例以及软单体丙烯酸丁酯(BA)在PA中的所占比例BA/PA对PUA乳液和涂膜性能的影响。PUA复合乳液采用AIBN油溶性引发剂，探索工艺，测试效果。用带羟基的丙烯酸酯(HEA)封端，即得封端交联型水性聚氨酯分散液；制备预聚体(PEU)时，加入自制的环氧丙烯酸酯(H-3)，在PU链引入双键，而不影响两端-NCO基的残留量，得环氧、侧链交联改性的PUA乳液；在制预聚体时，不封端也不加环氧，而在PUA复合中加交联剂HDDA而得互穿网络(IPIN)型PUA。对互穿网络型，封端交联型，环氧、侧链交联改性型PUA分别做正交实验，将乳液制膜，测试膜的耐水性、拉伸强度和断裂伸长率等，评价性能，优化实验。 通过大量实验，本文得出以下主要结论：当-NCO/-OH的比例为1.4∶1时，DMPA含量为6.5﹪，设计PU/PA为1∶1，BA/PA为1∶1，使用AIBN做引发剂，最终合成的PUA乳液是外观乳白带蓝光，有透明感的稳定乳液，具有耐黄变好，耐水性比使用水溶性引发剂合成的乳液耐水性好的优势；加入环氧丙烯酸酯H-3，明显提高制膜的耐水性。HDDA使乳液交联密度增加提高强度，封端法制得的PUA也具有较好的耐水性和强度。