本文针对船舶螺旋桨在海洋中的损坏问题,尤其是穴蚀破坏方面,研究了水性聚氨酯涂层在海水中的穴蚀行为,为研制水性聚氨酯防护涂层提供了科学基础,对于提高船舶螺旋桨的耐穴蚀性能有积极的意义。本文通过设计水性聚氨酯涂层的硬段含量、软段的交联以及粉体添加量的方法制备了水性聚氨酯乳液及涂层。研究了涂层的力学性能(邵氏硬度、拉伸性能、耐冲击性能以及耐磨蚀性能等)以及涂层经过海水浸泡前后的结构(红外光谱、差热分析、接触角、吸水率和溶解率等)上的差别,着重研究了涂层在海水中的耐穴蚀性能,通过穴蚀温度、涂层厚度、硬段含量、交联、粉体含量等变量研究了涂层在海水中的耐穴蚀能力,通过穴蚀时间、质量损失以及表面形貌表征了其能力的高低。研究表明：涂层硬段含量越高,耐穴蚀性能越差,穴蚀破坏时间越短；穴蚀温度越高,涂层的耐穴蚀能力越差；涂层厚度越高,耐穴蚀破坏能力越强；交联越大,涂层的耐穴蚀能力越差；粉体含量增加,涂层强度增加,耐穴蚀破坏能力降低；对基材不加涂层保护时的穴蚀时间仅为3h,加上涂层防护时大大延缓了穴蚀作用。综合研究结果可知,硬段含量为30%或交联(n220/n330比值)为13时的水性聚氨酯涂层具有良好的乳液稳定性,拉伸强度(10.77MPa)较高且断裂延伸率(1090%)也较高,以及具有良好的弹性回复率(99.16%),当不添加粉体时,涂层具有更为优良的耐穴蚀性能以及耐磨蚀能力。