超支化聚氨酯具有粘度低、溶解能力增强、成膜性能好、良好的耐水性、热稳定性等优点，所以在理论和应用上超支化聚氨酯逐渐成为研究的热点。虽然超支化聚氨酯有这么多的优异性能，但实际应用却很不多。现在有多种合成超支化聚氨酯的方法，但它们的步骤较多，反应时间长；合成的超支化聚氨酯的分子量偏低，分子量分布指数大，从而限制了超支化聚氨酯的应用。另外，合成的超支化聚氨酯多为溶剂型的，这也是限制其使用的原因之一。本实验以有“核”一步法合成端羟基超支化聚氨酯以及超支化聚(酯-胺)，然后在超支化聚氨酯和超支化聚(酯-胺)外围接枝线性聚氨酯，合成方法简单易操作，同时在超支化聚合物核和线性聚氨酯酯当中引入亲水基团，就可以获得超支化水性聚氨酯。另外，在前期研究的基础上，在超支化聚氨酯中引入双键，合成超支化聚氨酯丙烯酸酯共聚乳液和共混乳液，研究丙烯酸酯对超支化聚氨酯的影响。具体研究内容及结果如下：　　 本文第一章介绍了近十几年来超支化聚氨酯的合成主要方法及应用，其中合成方法有单单体合成法(SMM)包括光气法、叠氮化合物法、高选择性化学反应法、Curtius反应法、羟酮缩合法等；双单体合成法(DMM)包括A2+B3法，A2+bB2法等；超支化聚合物扩链法。同时介绍了丙烯酸酯对聚氨酯的改性研究。最后，对超支化聚氨酯的研究发展进行了展望。　　 本文第二章介绍了超支化聚氨酯中的一个重要概念——支化度(DB)，并对小分子模型化合物测定聚合物支化度的方法进行了详细分析。对于聚合度较低的聚合物，由于对末端单元数的高估，按照定义来计算超支化聚合物的支化度，结果将会偏高。Frey对DB的计算公式进行了改进，本章讨论了定义公式和Frey公式的区别，通过理论计算证实在聚合物的聚合度较大时，两者是等价的。　　 本文第三章以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二乙醇胺(DEOA)以及二羟甲基丙酸(DMPA)为原料，合成超支化聚氨酯核HBPU-0；以IPDI、聚四氢呋喃(PTMG)以及DMPA等原料合成线性聚氨酯，然后，将线性聚氨酯接枝到HBPU-0上，合成了一种具有超支化结构的水性聚氨酯，产物具有良好的水分散性和耐水性，其中HBPU-6的24h吸水率为6％，48h吸水率为11％，72h吸水率为18％。通过红外光谱对产物结构进行了表征。采用电子万用试验机和热失重分析仪对产物的性能进行测试，结果表明，所制备的水性超支化聚氨酯具有良好的力学性能和热稳定性，HBPU-6的拉伸强度为16.8MPa，热分解温度达到238℃。　　 本文第四章以丙烯酸乙酯(EA)和二乙醇胺(DEOA)为原料，合成超支化聚(酯-胺)(HPAE)；以IPDI、DMPA以及聚四氢呋喃(PTMEG)等原料合成线性聚氨酯，然后，将线性聚氨酯接枝到HPAE上，合成了一种具有超支化结构的水性聚氨酯，产物具有良好的水分散。通过红外光谱(FR-IR)对产物结构的表征。采用电子万用试验机和热失重分析仪对产物的性能进行测试，结果表明，所制备的水性超支化聚氨酯具有良好的力学性能和热稳定性。　　 本文第五章介绍丙烯酸酯对超支化水性聚氨酯的改性。在第二章合成的超支化水性聚氨酯HBPU-6的基础上，并在其末端引入双键，再加入丙烯酸酯进行共混改性和共聚改性，得到共混型超支化水性聚氨酯丙烯酸酯(HBPU/PA)和共聚型超支化聚氨酯丙烯酸酯(HBPUA)。研究丙烯酸酯的含量对HBPUA胶膜的热性能、力学性能以及HBPUA乳液的粒径和形貌的影响。通过透射电镜(TEM)观察其形貌为核壳结构，对比分析HBPUA、HBPU/PA和HBPU的性能，发现HBPUA和HBPU/PA在力学性能和热稳定性较HBPU都有所提升，而且HBPUA提升的幅度更大。