本论文探讨了纳米TiO₂晶型对合成革用水性聚氨酯性能的影响；对特定晶型的纳米TiO₂进行表面改性制备了具有较好亲水性的可反应性粒子；采用微粒直接共混分散法和粉体接枝法制备改性纳米TiO₂/WPU复合材料；并就纳米TiO₂对合成革用阴离子WPU结构与性能的影响和复合材料在合成革上的应用性能进行了研究。采用凝胶-溶胶法制备了两种不同晶型的纳米TiO₂，FT-IR、XRD、SEM和粒度分析结果表明产物晶型为金红石型和锐钛矿型、粒径约为50nm；水中分散剂筛选实验表明：金红石型适宜的分散剂为CMC，适宜的添加量为0.3%，锐钛矿型适宜的分散剂为SHMP，适宜的添加量为0.2%。用纳米微粒直接分散法制备了纳米TiO₂/WPU复合膜，考察了纳米TiO₂晶型（金红石型和锐钛矿型）对复合膜性能的影响。粘度分析表明：金红石型纳米TiO₂增粘效果较好。粒径、SEM和AFM分析表明：添加纳米TiO₂不影响聚氨酯乳液的稳定性，复合粒子仍然以纳米级存在，两种晶型的纳米TiO₂均能均匀分散于复合膜中，并对复合膜表面的平整度无影响；接触角和卫生性能测试表明：添加纳米TiO₂有助于提高复合膜的疏水性能，有一定的防水效果；添加金红石型和锐钛矿型纳米TiO₂质量分数分别为3%和4%时，纳米TiO₂/WPU复合膜的抗张强度比空白膜增大了26.8%和29.49%，断裂伸长率比空白膜增大了17.4%和20.6%，复合膜的透水汽性比空白膜提高了9.6%和13.4%，透气性比空白膜提高了16.7%和17.4%；说明添加锐钛矿型纳米TiO₂复合膜的各项性能更好；抗菌性测试表明：添加锐钛矿型纳米TiO₂的复合膜具有更好的抗菌性能，为制备抗菌性水性聚氨酯材料提供了可能。采用接枝法用硅烷偶联剂KH550改性纳米TiO₂，在其表面键合上硅烷偶联剂的有机官能团，以增加纳米TiO₂的分散性，提供和WPU预聚体聚合的可能性。将改性纳米TiO₂添加到聚氨酯预聚体中，制备出改性纳米TiO₂/WPU复合材料，并研究了纳米TiO₂在水性聚氨酯中的分散性及复合材料的粒径、固含量、耐水性、力学性能、抗静电、耐热性能等。实验结果表明：加入改性纳米TiO₂，复合乳液的粒径和固含量明显增大；复合膜吸水性随改性纳米TiO₂含量的增加先减小后逐渐增大、接触角先增大后减小；IR、XRD分析表明，KH550成功接枝在纳米TiO₂粒子表面，改性纳米TiO₂和WPU之间没有发生化学键合，聚氨酯的结晶性基本无变化；SEM图和AFM图可以看出，纳米TiO₂粒子在膜中分布均匀、表面平整；在改性纳米TiO₂含量为2³%时，复合膜的力学性能最好；最大抗张强度和最大断裂伸长率比空白膜分别增大了30.1%和21.2%。将纳米TiO₂/水性聚氨酯复合材料应用于合成革涂层，考察其在合成革生产中的实际应用性能。研究表明，添加纳米TiO₂在提高材料使用性能方面具有一定优势，可大大提高水性聚氨酯涂层的耐磨性能。