聚氨酯(PU)是分子链中含有氨基甲酸酯单元结构的高分子聚合物的总称。其结构由软硬段组成,通过调节软硬段的类别以及比例,可以合成出符合具体实际应用需要的聚氨酯材料。因此,其具有广泛的应用范围和研究价值。随着人们对环境保护的意识逐步提高,以及社会对环保法规的确立愈发规范,环保型材料应运而生。水性聚氨酯(WPU)以水为分散介质,具有无毒、不易燃烧、对环境友好等优点,是有很好发展前景的绿色环保材料,广泛应用于纺织、皮革、木材、建筑、汽车、造纸、电子等领域。然而,单一的水性聚氨酯由于其固有的一些缺陷,如耐水性、耐溶剂性、耐候性较差,分子量低,力学性能不足,固含低,初粘性差等等,限制了其推广与应用。所以,对水性聚氨酯的改性成为了高校科研工作者和企业研发部门的研究热点。天然植物油是一类天然的有机化合物,从化学概念上定义为混脂肪酸甘三酯的混合物。就一般天然油脂而言,其组分中除95%为甘三酯以外,还有极少含量且成分复杂的非甘三酯成分。由于脂肪酸在甘三酯分子中所占比重很大,所以对其化学和物理性质的影响起主导作用。将其作为一种改性剂对水性聚氨酯进行改性,可以在符合绿色环保的基础上,有效地提高水性聚氨酯的综合性能,扩大其应用领域。本论文在阅读大量文献的基础上,以天然亚麻油为改性剂,主要进行了以下三方面的工作和研究：1.亚麻油的改性研究由于亚麻油本身结构中不含羟基,无法直接作为改性剂对水性聚氨酯进行改性,需要先对亚麻油进行羟基化改性,为此,本章节分别采用醇解和氨解两种工艺方式对亚麻油进行改性,讨论了氨解剂和醇解剂以及催化剂的种类和用量,探究了氨解和醇解的工艺参数及配方设计,以期得到最佳的反应与改性效果,并对产物分别进行了表征测试,实验结果表明：(1)通过比较,亚麻油醇解较合理的工艺条件为以Li0H为催化剂,在230℃条件下反应3h以上,氨解反应则采用了二乙醇胺为氨解剂,NaOCH2CH3为催化剂,添加量控制在0.5%(质量分数)左右,在90℃条件下反应2h左右。(2)醇解所得的改性亚麻油色泽比氨解所得的改性亚麻油要深,贮存稳定性好。通过红外和核磁表征,证明了醇解和氨解都成功地使亚麻油中的甘油三酯结构接入羟基。(3)理论上,在确定亚麻油甘油三酯的摩尔量相同的情况下,氨解亚麻油所得到的羟基率与醇解亚麻油所得到的羟基率是相同的。2.亚麻油改性水性聚氨酯的合成及性能在上一章的基础上,利用改性后的羟基化亚麻油对水性聚氨酯进行改性,分别讨论了醇解和氨解所得亚麻油对水性聚氨酯的改性工艺,合成了一系列稳定的亚麻油改性水性聚氨酯乳液(水性氨酯油),对其及其胶膜进行各项表征和测试,讨论了亚麻油添加量对水性氨酯油性能的影响,以及交联剂等其他因素,实验结果表明：(1)对于醇解亚麻油改性聚氨酯,所控制的温度需较高一些,而氨解亚麻油由于活性较大,除温度控制较低以外,建议采用“两步法”加入。外加交联剂以及后扩链的方式均会使制得的水性氨酯油稳定性上出现一定的降低。(2)通过吸水率和表面水接触角测试,说明经亚麻油改性后的水性聚氨酯耐水性的增强效果显著。通过TG测试证明,其热失重起始温度比原先提高100℃左右。(3)随着亚麻油添加量的增加,水性氨酯油胶膜的力学性能逐渐增强,但超过25%以上表现出硬而脆的特性。由于后期胶膜内不饱和双键的氧合作用,产品涂膜的硬度明显增强。3.亚麻油基水性聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液的合成及性能丙烯酸改性水性聚氨酯是近些年来水性聚氨酯研究的热点,在本章节中,利用前期合成的亚麻油基水性聚氨酯中所含的不饱和双键,以其作为种子乳液,进行丙烯酸乳液聚合,合成了核壳结构的亚麻油基水性聚氨酯-丙烯酸酯复合乳液,利用多元改性,使产品性能得到了进一步的增强,表征与测试结果表明：(1)通过红外和核磁表征证明,丙烯酸酯成功地接入亚麻油基水性聚氨酯中,合成了具有核壳结构的亚麻油基水性聚氨酯-聚丙烯酸酯复合乳液。(2)当亚麻油添加比例在20%,丙烯酸酯添加比例在50%以下时,乳液状态稳定。(3)通过吸水率、力学性能、热性能等测试,证实亚麻油基水性聚氨酯-聚丙烯酸酯胶膜具有更好的耐水性和耐热性,力学性能变化不大。