聚氨酯是分子结构中具有氨基甲酸酯结构的一类大分子化合物的总称，通常由二异氰酸酯和多元醇经聚加成反应制成。鉴于异氰酸酯和多元醇种类的多样性，得到的聚氨酯可以是从软到硬，从脆到韧，从高弹性到有一定刚性的各种形态的产品。聚氨酯涂料同样具有很广的性能调节范围。根据制备聚氨酯所用的异氰酸酯类型，聚氨酯乳液和相应的漆可分为脂肪族型和芳香族型两大类。脂肪族的漆膜有优异的耐候性和抗黄变性，可用作户外装饰涂料；芳香族水性聚氨酯多用来做室内装饰漆。所用的多元醇有聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇等，从而产生了聚醚聚氨酯水性涂料、聚酯聚氨酯水性涂料等称谓。
合成水性聚氨酯的过程中必须引入亲水基团或亲水链段。最常见的亲水基团是阴离子的羧酸基和磺酸基；大分子主链和侧链上也可以有季铵离子那样的阳离子基团；或者引入非离子的聚氧乙烯长链段和亲水基团羟甲基，相应的水性聚氨酯被称为阴离子、阳离子和非离子型的。按聚合得到的粒子大小有聚氨酯乳液和聚氨酯分散体（PUD）两类，后者通常有纳米级的粒径，外观半透明甚至完全透明，是目前最好的水性木器漆基料之一，有人将其特别称为纳米乳液，以区别于外观呈白色的普通乳液。
水性聚氨酯成膜后具有优异的柔韧性，常常与相对刚性的丙烯酸乳液掺混制漆，得到的水性木器漆兼具二者的优点，特别表现在可在较低的温度下成膜，又有较好的漆膜硬度。更好的方法是在制备聚氨酯分散体的过程中引入丙烯酸单体，制成聚丙烯酸酯为核、聚氨酯为壳的核壳结构粒子。这种聚氨酯一丙烯酸分散体（PUA）被认为是第四代聚氨酯分散体，特称为杂合物（Hybrid），其性能比丙烯酸乳液和聚氨酯分散体的掺混物更好，主要表现在配漆更稳定，低温成膜性更优，不返黏，硬度高，柔韧性好，附着力好等，得到了广泛应用。
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