水性聚氨酯涂料是以水性聚氨酯樹脂為基料并以水為分散介質的一類涂料。通過交聯改性的
水性聚氨酯涂料具有良好的貯存穩定性、涂膜機械性能、耐水性、耐溶劑性及耐老化性能，而且與傳統的溶劑型聚氨酯涂料的性能相近，是水性聚氨酯涂料的一個重要發展方向。品種主要包括熱固型聚氨酯涂料和含封閉異氰酸酯的水性聚氨酯涂料等幾個品種。
（1）熱固型聚氨酯涂料。交聯的聚氨酯能增加其耐溶劑性及水解穩定性。聚氨酯水分散體在應用時與少量外加交聯劑混合組成的體系叫熱固型水性聚氨酯涂料，也叫做外交聯水性聚氨酯涂料。使用的交聯劑主要有多官能團的氮丙啶、氨基樹脂（三聚氯胺樹脂）或專用的環氧樹脂等。采用氮丙啶，一般用量為聚氨酯質量的3%-5%，就有很好的交聯薄膜生成；
（2）含封閉異氨酸酯的水性聚氨酯涂料。該涂料的成膜原料由多異氰酸酯組分和含羥基組分兩部分組成。多異氰酸酯被苯酚或其它含單官能團的活潑氫原子的化合物所封閉，因此兩部分可以合裝而不反應，成為單組分涂料，并具有良好的貯藏穩定性。多異氰酸酯組分與苯酚、丙二酸酯、己內酰胺等封閉劑反應生成氨酯鍵，而氨酯鍵在加熱的情況下又裂解生成異氰酸酯，再與羥基組分反應生成聚氨酯。因此封閉型聚氨酯水性涂料的成膜就是利用不同結構的氨酯鍵的熱穩定性的差異，以較穩定的氨酯鍵來取代較弱的氨酯鍵。封閉劑的種類很多，但是芳香族異氰酸酯水性聚氨酯涂料主要用苯酚或甲酚。脂肪族水性聚氨酯漆則不用酚類，以免變色，可采用乳酸乙酯、己內酰胺、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯等；
（3）室溫固化水性聚氨酯涂料。對于某些熱敏基材和大型制件，不能采用加熱的方式交聯，必須采用室溫交聯的水性聚氨酯涂料。美國空氣產品和化學公司報道，通過與水分散性多異氰酸酯結合，可以改進水性端羥基聚氨酯預聚物/丙烯酸酯混合物，尤其是羥基丙烯酸酯混合物的性能。此類水性聚氨酯涂料，采用特制的多異氰酸酯交聯劑，即含（-NCO）端基的異氰酸酯預聚物，經親水處理后分散于各種含羥基聚合物中而形成的分散體，與多種含羥基聚合物水分散體組成能在室溫固化的聚氨酯水性涂料；
（4）光固化水性聚氨酯涂料。光固化水性聚氨酯涂料采用電子束輻射、紫外光輻射的高強度輻射引發低活性的聚物體系產生交聯固化，以紫外光固化形式為主。先用不飽和聚酯多元醇制備預聚物，然后用常規的方法引進粒子基團，經親水處理后制得在主鏈上帶雙鍵的聚氨酯水分散體，再與易溶的高活性三丙烯酸烷氧基酯單體、光敏劑等助劑混合得到光固化水性聚氨酯涂料；
（5）第三代水性聚氨酯涂料（PUA）。聚氨酯（PU）乳液和聚丙烯酸（PA）乳液同其溶劑型產品相比，具有價廉，安全，不燃燒，無毒，不污染環境等優點。純PA乳液存在耐磨性、耐水性和耐化學品性差的缺陷，單一的PU乳液也存在一些不足，如穩定性、白增稠性和膜的保光性差，固含量高，應用范圍不廣等。PU和PA在性質上具有互補作用。PUA復合乳液兼備了二者的優點，具有耐磨、耐腐蝕和光亮，柔軟有彈性，耐水性和機械力學性能好，耐候性佳等特性，因此被譽為"第三代水性聚氨酯"，成為當今涂料的一個發展趨勢。
