由于古代建筑中大多都是由木材制作的，而木结构尤其是户外木结构古建筑等长期处于自然环境的腐蚀条件下，对于其寿命及美观具有极大的影响，其最简单有效的防护手段就是涂覆木结构透明防火涂料。木结构透明防火涂料不仅具有装饰美化作用，而且对木材有很好的防腐保护作用，延长其使用寿命。

    在我国用于木结构防腐及装饰的主要是溶剂型木结构涂料，分为硝基类、醇酸类、双组分聚氨酯类等。溶剂型木结构涂料在生产和施工过程中使用大量挥发性有机溶剂，如苯、甲苯、环己酮、甲醛、卤代烃等，都会对环境及人体健康造成极大的危害。

    随着我国经济的快速发展和人民生活品质的不断提高，保护环境和节约能源越来越受到重视，对于涂料的污染和毒性问题也日益受到关注。水性木结构涂料以水为主要分散介质，仅含有极少量的溶剂，而其施工方法又与传统溶剂型木结构涂料相似，使用方便，因此极具发展潜力。

    水性木结构防火涂料中最具代表性成膜物的有丙烯酸乳液类和单组分水性聚氨酯类。丙烯酸乳液类水性木结构涂料的涂膜具有良好的耐光性、户外曝晒耐久性、耐酸碱盐腐蚀、极好的柔韧性和最低的颜料反应性且成本低，是目前大量使用的一种水性木结构涂料。但其成膜物质丙烯酸乳液有以下缺点，如在玻璃化转变温度较低时形成的涂膜硬度低，而玻璃化转变温度较高时需引入大量的成膜助剂，故可挥发性有机物的含量较高。在温度较低时成膜性较差，影响使用，成膜助剂的挥发速度极其缓慢，涂膜的初始硬度较低。另外该类水性木结构涂料有“热粘冷脆”的缺点，因此涂膜的抗粘连性差，导致木器的堆积性差，不适合大规模工业化生产。

    单组分水性聚氨酯类有阴离子型、阳离子型及非离子型3种水性聚氨酯。在木结构透明防火涂料中使用较多的是阴离子型水性聚氨酯树脂。水性聚氨酯树脂分子结构由硬链段和软链段组成的，其涂膜具有既硬又韧的独特性能，通过调节软硬链段的种类和组成比可得到不同性能的水性聚氨酯产品。其微观的两相结构使水性聚氨酯具有优异的低温成膜性、流平性，涂膜具有较好的柔韧性和耐磨性。但是其在耐候性及附着力性能方面较之水性丙烯酸乳液类涂料差。因此，本文采用丙烯酸对聚氨酯进行改性，以制备丙烯酸酯改性聚氨酯脂肪族交联型树脂，该树脂可以将聚氨酯较高的拉伸强度和抗冲强度、优异的耐磨性与丙烯酸酯树脂良好的附着力、耐候性有机结合，以达到最佳的防腐及装饰效果。另外，在涂料体系中加入纳米粒子进一步提高涂膜的耐磨及户外曝晒耐久性能。