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溶剂型聚氨酯（PU）具有良好的物理机械性能和优异的耐化学介质性能而获得广泛应用。随着人们环保意识的增强，各国环保法规对涂料体系中挥发性有机化合物（VOC）含量的严格限制，促进了水性聚氨酯涂料的发展。与溶剂型相比水性聚氨酯具有生产、运输和使用安全、不污染环境等优点，在涂料、黏合剂和皮革涂饰剂等方面得到应用和研究。传统水性聚氨酯（WPU）含有大量的有机锡催化剂及N-甲基吡咯烷酮（NMP）等有害物，并且固体含量低（约35%），涂膜干燥速度慢、耐化学品性差等，严重限制了水性聚氨酯的推广应用。本文将二羟甲基丙酸（DMPA）胺化（中和）后作为亲水扩链剂成功制备出不含NMP和有机锡的聚氨酯水分散体(PUD)，研究胺化工艺对PUD制备过程及乳液性能的影响，并对涂膜结构和性能进行表征。结果表明：胺化工艺不仅可以避免使用NMP和有机锡催化剂，而且可得到性能优异的PUD，具有工艺简单和环境友好的优点。采用预聚体分散法，将DMPA胺化后与乙二胺基磺酸钠（N60）复配作为亲水扩链剂制备高固体含量PUD，讨论了PUD软段组成、软/硬段的比例，亲水基团的添加量、比例和添加工艺，醇和胺类扩链剂的种类、添加量与扩链工艺，总体NCO/OH摩尔比等参数对PUD和涂膜性能的影响。得到较佳的合成工艺参数：软/硬段的比例为40~50%，亲水基团的添加量为4.5~6%、比例为0.6/0.4~0.8/0.2、N60在乳化前直接加入PU预聚体中扩链，胺类扩链剂在PU乳化后与水混溶后加入，其扩链程度为60~80%；总体NCO/OH摩尔比为1.3~1.6。在此基础上用三羟甲基丙烷（TMP）和有机硅氧烷等进行交联改性，获得固含在45%以上、无NMP和有机锡的PUD，其涂膜具有高硬度和优异的耐化学品性（耐水性、耐醇性、耐碱性等）。