水性聚氨酯(WPU)是以水为主要分散介质的聚合物，具有良好的物理、机械性能。它具有粘接强度大、柔韧性好、无污染、易加工等优点，是一种绿色环保型材料，故得到广泛应用。但水性聚氨酯耐水、耐溶剂性能不佳，耐磨性与耐热性不强，需要对其改性。有机硅表面张力低，耐氧化，耐磨，热稳定和生物相容性好，通过改性，将两者加以结合，使之呈现优良综合性能，具有广阔的发展前景。本文采用逐步聚合与内乳化法合成了水性聚氨酯预聚体，然后在此基础上，利用有机硅对其进行改性。1.对水性聚氨酯的合成工艺进行了研究。考察了原料配比、反应温度、反应时间、催化剂与扩链剂等因素的影响。优化工艺条件为：预聚过程反应温度75℃，乳化、扩链温度40℃；反应时间3~4h；催化剂为二月桂酸二丁基锡，用量0.1%；扩链剂为乙二胺，用量1.0%。2.利用有机硅对水性聚氨酯进行了改性研究。考察了端羟基硅氧烷种类与含量对产物耐磨性、耐热性、断裂伸长率与吸水率等性能的影响。结果表明：端羟基硅氧烷平均相对分子量为2000，含量为13%，可制得耐磨40mg、耐热250℃、断裂伸长率140.5%与吸水率7.1%，综合性能优良的有机硅改性水性聚氨酯涂膜。3.采用红外光谱及差示量热扫描法，分析与表征了改性前后物质的分子结构、耐热性能。结果表明：端羟基硅氧烷已经成功嵌入到聚氨酯链段中；改性产物的热分解温度大于250℃，热稳定性良好。