聚氨酯是目前用途最广泛的高分子材料之一,因其良好的综合性能,被广泛应用于各个行业。其中,涂料是聚氨酯的一个很重要的应用领域,但是聚氨酯的原料异氰酸酯本身及其合成过程中使用的光气都是剧毒物质,对环境和人体健康会造成严重的危害,不能满足我国对于环保越来越高的要求。制备非异氰酸酯聚氨酯时不需要使用异氰酸酯,从而引起国内外学者的广泛关注。溶剂型涂料通常会使用大量苯类等有机溶剂。这类有机溶剂不仅易燃易爆,挥发还会严重污染环境,危害人体健康,并且也是对资源的一种严重浪费。而水性涂料的溶剂是水,可用水稀释,VOCs低,所以涂料水性化成为行业发展的趋势。并且光固化涂料具有快干、环保、节能等显著优点。随着人类环保意识的不断强增,对涂料环保性的要求也渐趋严格,光固化涂料作为一种环境友好型涂料,具有十分广阔的应用前景。本论文的研究工作主要分为以下两个部分:(1)选用衣康酸为不饱和双键的来源,采用两步法来合成一系列高酸值低羟值的光固化非异氰酸酯聚氨酯,同时具有氨基甲酸酯键、酯键和碳碳双键。第一步是利用价格便宜、产量较大的碳酸乙烯酯(EC)与脂肪族二元胺(乙二胺、丁二胺、己二胺)来合成一系列非异氰酸酯聚氨酯单体,其特征是两端各含有一个羟基,结构通过核磁共振得到验证。第二步是利用这些非异氰酸酯聚氨酯单体与衣康酸(IA)通过聚酯缩聚法来合成一系列高酸值低羟值的光固化非异氰酸酯聚氨酯。通过核磁共振分析、化学分析等测试手段表征这些光固化非异氰酸酯聚氨酯的结构。结果表明:光固化非异氰酸酯聚氨酯分子链中平均含有2个以上碳碳双键,从理论上说明了所制备的光固化非异氰酸酯聚氨酯可以作为主体树脂应用于光固化涂料领域。(2)将高酸值低羟值的光固化非异氰酸酯聚氨酯用叔胺中和后得到稳定的聚合物乳液,以其作为水性光固化涂料的主体树脂,然后分别加入光引发剂651及促进剂三乙醇胺,配制成水性光固化非异氰酸酯聚氨酯涂料体系,并表征该水性光固化体系的凝胶含量、力学性能、热稳定性和涂层性能(附着力、柔韧性、铅笔硬度、耐水性、耐溶剂性)。结果表明:三种水性光固化非异氰酸酯聚氨酯涂料体系的凝胶含量都很高,这说明衣康酸中的不饱和双键在该体系中光固化活性高;并且UV-cured NIPU-B体系因其较高的交联密度和NIPU-B分子链中合适的脂肪族二元胺而具有优异的力学性能、热稳定性及涂层性能。这从涂层性能方面证明了所制备的高酸值低羟值的光固化非异氰酸酯聚氨酯作为主体树脂在光固化涂料中应用的可行性。NIPU-B作为光固化体系的主体树脂具有非常广阔的潜在应用,如光固化油墨、涂料以及胶黏剂等。