本文以合成水性聚氨酯为主线,分别探讨了合成过程中预聚反应动力学、预聚反应粘度影响因素及涂膜力学性能。预聚反应动力学部分分别以二苯基甲烷二异氰酸酯与聚醚多元醇、二环己基甲烷二异氰酸酯与聚酯多元醇为原料。采用React^TM4000在线红外分析系统,监测预聚反应过程中异氰酸酯和氨基甲酸酯官能团红外吸收峰变化,系统研究了预聚反应动力学过程,得到MDI单体中4位异氰酸酯与2位异氰酸酯反应速率方程分别为k=2.833×10⁴exp（-47862/RT）(L.mol^-1.min^-1),k=6.725×10⁹exp（-88078/RT）(L.mol^-1.min^-1);H₁₂MDI在无催化剂及以二月桂酸二丁基锡为催化剂时的反应速率方程为k=0.5exp（-15652/RT）(L.mol^-1.min^-1),k=0.285exp（-6481/RT）(L.mol^-1.min^-1)。预聚反应粘度探讨部分以MDI-50与三种多元醇合成聚氨酯预聚体为研究对象,从预聚体数均分子量、最高分子量及其百分含量、硬段含量及聚醚端基不饱和度等方面进行研究,发现典型的预聚体粘度控制机制是由预聚体最高分子量、最高分子量级份百分含量、硬段含量共同决定的。当Mn＞M_临时,高分子量级份百分含量对粘度起主要作用;当Mn＜M_临时,数均分子量起主要作用;当Mn≈M_临时,数均分子量和最高分子量级份百分含量共同起作用。通过试验数据分析可知临界分子量约在5500～6000g.mol^-1。聚氨酯预聚体硬段通过强极性的氢键作用和齐聚物分子链形态对预聚体粘度施加影响,且这种影响一直存在。水性聚氨酯力学性能探讨部分以H₁₂MDI与多元醇为主要原料,制备不同配方的水性聚氨酯。通过力学性能测试及DSC、DMA分析,得到如下结论:DMPA含量升高、使用聚酯多元醇体系、4,4体H₁₂MDI含量升高、后扩链程度增加以及采用分步投料法可以提高涂膜拉伸强度。