PU乳液的制备较少采用使用乳化剂的外乳化法，而多采用聚合物自乳化法，其主要原理是在聚合物链上引入适量的亲水基团，在一定条件下自发分散形成乳液。根据亲水基性质的差异，一般分为阳离子型、阴离子型、非离于型[1]，亦有报道[2]利用γ-丙磺酸内酯与聚氨酯或聚脲反应生成两性离于化聚氨酯，在酸性或碱性条件下都可形成乳液。其典型的聚合物分于结构如下：
(1)阳离子型


2改性
单纯的PU乳液在一些性能上还不如人意,例如：乳液的自增稠性、因含量低、乳胶膜的耐水性、光泽性较差等。为提高乳液及膜性能，扩大应用范围，需对PU乳液进行适当的改性。目前，其改性途经大致可分为四类：(1)改进单体和合成工艺：(2)添加助剂;
(3)实施交联;(4)优化复合。
2.1改进单体和合成工艺
在原有的生产技术上，根据实际需要选用新的反应单体或改良合成工艺与加工工艺，是提高PU乳液及膜性能简易可行的方法。例如，选用2,5-二胺基苯甲醚代替常用的小分子扩链剂乙二胺或使用吩呔[3]等，在大分子链上引入芳香环，增强了乳胶膜的物理性能。如果在同一大分子链上同时含有离子和非离子亲水基，则二者的协同效应使乳液受电解质、剪切、温度等的影响大大减小[4]。S.A
Visser等在同一大分子链上引入羧基和磺酸基[5].提高了膜性能。M.SYen等则通过改变聚醚、聚酯型软段的加料工艺，制得粘接性能、力学性能和热性能均有很大提高的乳胶膜[6]。
2.2添加助剂
可用于PU制备的助剂种类繁多，选择合适的助剂可以改善应用条件、提高产品质量、降低成本。为改善PU乳液的流平性，可在成膜后期添加有机硅流平剂，加入量约占乳液量2%-3%时综合性能最好。解决PU乳胶膜易泛黄黄化可添加紫外吸收剂(如苯并三唑、二嗪系)和位阻胺。加入TiO2、荧光增白剂可提高涂膜的白度和亮度。
此外，根据实际需要还可添加甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮等增稠剂，苯并异噻唑啉酮、溴

此外，国外有报道对PU乳液实施辐射交联，国内未见同类报道。

2.4优化复合
新型的PU乳液正朝着功能化、复合化方向发展，通过在体系中引入各种功能性的成分，合成具有特殊性能的复合乳液，前景广阔。目前，PU与羧甲基纤维素、聚乙烯醇、醋酸乙烯、丁苯橡胶、环氧村脂、聚硅氧烷和丙烯酸酯的复合乳液均有研究，其中尤以后三类复合乳液的研究最为活跃。
2.4.1聚氨酯-环氧树脂复合乳液
环氧树脂具有出色的粘接能力、高模量、高强度和热稳定性，但其柔韧性很差，易脆，通过与PU的复合，提高了性能和应用范围。C.PYang等[9]，用双酚A、二环氧甘油醚、二乙胺制得阳离子型环氧树脂DGEBA,
使其与聚氧化乙烯(POP)、双酚A共聚得POP改性的含自由-OH基的DGEBA树脂，之后加入由甲苯二异氰酸酯(TDI)、TMP、2-乙基已醇合成的含自由-NCO基的PU预聚物，稀释共聚.中和乳化，得到既含非离子亲水基又