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采用预聚体混合工艺合成了甲苯二异氰酸酯（TDI）三聚体（TT）改性水性聚氨酯分散体（TPUD），考查了TT含量（占聚氨酯预聚体的质量分数）对水性聚氨酯分散体（PUD）稳定性和涂膜物理、化学性能的影响，热重分析（TGA）和傅里叶红外光谱（FT—IR）表征了TPUD的热稳定性与分子结构，研究发现：当TT添加量的质量分数≤3％时，TT的引入可以提高PUD涂膜的最终硬度和凝胶量，降低涂膜的吸水率和吸醇率，且对PUD的稳定性及涂膜外观和附着力无负面影响；当TT添加量的质量分数为3．0％时，涂膜综合性能最佳（硬度为0．70，吸水率为5．0％，凝胶量为78％）；当TT加入量的质量分数≥4％，TPUD的成膜性变差，其涂膜的光泽与附着力下降，耐化学性也变差。TGA分析表明TT的引入提高了TPUD涂膜的热稳定性。