水性聚氨酯（WPU）涂料作为友好型高分子材料,提供环保保护,低毒性,健康等绿色特性。WPU聚合物由于其形态结构多样性,可进行量身定做,且具有卓越的装饰性外观,广泛应用于各种工业饰面汽车、建筑、木器家具、交通轨道、金属器械等领域。近年来,有机硅改性水性聚氨酯成为国内外研究人员的重点探索方向,凭借有机硅优异的物理化学性能和低表面能的特性,全方面大幅度地提升聚氨酯的耐水性、热稳定性以及耐候性等,拓宽了水性聚氨酯的应用领域。因此,制备性能优异的有机硅改性水性聚氨酯涂料具有重要的意义。本文选用反应型有机硅乳液DRI、非反应型有机硅乳液9608、有机硅改性丙烯酸乳液4866、水溶型有机硅改性羟基丙烯酸树脂1023等硅改性添加剂与羟基丙烯酸分散体共混作为树脂组分,从而引入到双组份水性聚氨酯（2k-WPU）涂料体系中。另外,选用有机硅改性多异氰酸酯9025与多异氰酸酯OS-9018共混作为固化剂组分引入到2k-WPU涂料体系中。研究了硅改性剂与2k-WPU体系的相容性,并考察了不同的硅改性剂引入角度对涂层的应用性能、耐水、耐热及耐候性的影响。研究结果表明:自乳化型硅改性剂（1023和9025）与2k-WPU体系展现出更好的相容性。从树脂角度引入硅的涂层,硅链段容易迁移富集在涂膜表面,对涂膜耐高温、耐候性改善较明显。而从对固化剂角度引入硅的涂层,硅链段在涂层中分布较均匀,对涂膜的耐水、耐高温性能提升较明显。选取相容性良好、性能优异的1023、9025的硅改性剂,考察了有机硅复配改性对2k-WPU涂层的耐水性、耐高温及耐候性影响。研究结果表明:有机硅复配改性可以高效改善2k-WPU的耐水性、热稳定性和耐候性。当异氰酸酯指数R=1.5,以9025作为固化剂组分,1023树脂添加量为20%（占比主体树脂,wt.%）时,涂膜的应用性能良好,耐性基本达到最优,此时涂膜水接触角为89.2°、吸水率仅为1.7%,较1023树脂改性前的涂层（Si WPU-9025（1））降低0.76倍,较2k-WPU降低9.5倍;涂膜耐水煮达5 h,较Si WPU-9025（1）提高3.2倍,较无改性的2k-WPU提高超过10倍;涂膜250℃高温4 h黄变程度最轻;1000 h人工加速老化光降解率为28.7%,涂膜保光性相比Si WPU-9025（1）提高9.4个百分点,较2k-WPU提高15.6个百分点,涂膜仅轻微黄变,耐候性改善度接近饱和。最后,将制备的综合性能最佳的有机硅改性水性聚氨酯作为主体,通过选用合适的涂料助剂调节涂料界面以改善涂膜的外观品质和界面性能。当选用C1+C2+C3组成的混合成膜助剂9%、W2基材润湿剂0.1%、L1流平剂0.3%或L2流平剂0.6%、D2消泡剂0.3%、PUR-62流变助剂0.1%、AMP-95中和剂0.1%时,获得外观优异、界面性能良好的涂膜。SEM和AFM分析结果表明,涂膜致密、镜面平整。