水性聚氨酯由于分子链中含有亲水性基团,降低了胶膜的耐水性,限制了聚氨酯材料的应用。本文采用含氟和含硅的化合物对水性聚氨酯进行改性,提高其耐水性能,有利于拓展聚氨酯材料的应用领域。本研究首先以3-二甲胺基-1,2-丙二醇(DMAPO)作为阳离子亲水扩链剂,通过自乳化法合成了阳离子型水性聚氨酯乳液,然后以其为种子乳液,甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸六氟丁酯(F6BA)为功能改性单体,通过自由基乳液聚合成功制备了一系列阳离子型水性聚氨酯/含氟丙烯酸酯(WFPUA)杂化乳液,并且考察了单体MMA、F6BA含量对杂化乳液及胶膜性能的影响。此外,阳离子聚氨酯分子链上的季铵盐基团,具有独特的抗静电、抗菌效果,为了防止微生物在基底表面的不良积累,提高涂层疏水性能的同时赋予其抗菌效果,本工作考察了DMAPO含量对杂化乳液的稳定性和抗菌性能的影响,并对乳胶膜的热稳定性、力学性能、耐水性等进行了研究和分析。结果表明,当R(-NCO/-OH)值为1.6,n(PTMG):n(DMAPO)=1:0.65,MMA和F6BA的质量分数分别为25%和20%时,WFPUA杂化乳液具有良好的稳定性,并且胶膜具有最优的疏水性能以及良好的抗菌性。由于含氟丙烯酸酯单体以接枝的方式引入到聚氨酯分子链上,虽然可以提高聚氨酯胶膜的疏水性能,但是氟碳链段向胶膜表面的迁移受到一定的影响,除非添加过量的含氟单体,否则氟化聚氨酯的疏水性不易得到大幅度改善;但大幅度提高含氟单体的用量,不仅会增加产物的成本,而且过多含氟单体会影响乳液的稳定性,导致胶膜的综合性能下降。因此,本研究为了进一步提高水性聚氨酯胶膜的疏水性能,采用端羟丙基聚二甲基硅氧烷(PDMS)为改性单体合成含硅聚氨酯(WSPU)乳液,然后在此基础上加入F6BA改性WSPU乳液,制备了含氟硅的聚氨酯(WSFPU)杂化乳液,研究了PDMS的用量对WSPU和WSFPU乳液及胶膜性能的影响。结果表明:随着PDMS用量的增大,WSPU和WSFPU乳液平均粒径均逐渐增大且稳定性变差,而胶膜的疏水性能得到显著增强,在保持乳液稳定性的同时,WSFPU膜的水接触角可以提高到121.87°,而吸水率降低至2.42%。