目前整個聚氨酯膠粘劑行業仍以溶劑型為主，隨著人們的安全和環保意識的加強，水性聚氨酯膠粘劑的研究得以迅速發展。
3.1性能特點
水性聚氨酯膠粘劑性能除了保持聚氨酯的優點外，與溶劑型聚氨酯膠粘劑相比，還有如下的獨特之處：以水為介質，無毒不燃，無公害、無危險，氣味小，不污染環境，節省能源，適用于易被有機溶劑侵蝕的基材；粘度較低，且可用水溶性增稠劑和水進行調節，操作方便，殘膠易于清理；可與多種水性樹脂混合，利于改進性能 和降低成本，但要注意離子性質和酸堿性，以防凝聚；含有羧基、羥基等基團，在適宜條件下可參與反應，產生交聯，提高性能；對非極性基材的濕潤性差；干燥速度慢，初始粘性低，并且耐水性不佳。
高性能水性聚氨酯膠粘劑配方分析耐水、耐介質性好；粘接強度高，初粘力大；貯存穩定性良好；耐凍融，耐較高溫度；干燥速度較快，低環境溫度下成膜性良好；施工工藝佳。
3.2 分類
水性聚氨酯膠粘劑可按多種方法進行分類。
（1）按聚氨酯的結構分類。按原料及結構，可分為聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多異氰酸酯乳液、封閉型聚氨酯乳液；按分子結構可分為線性聚氨酯乳液和交聯型聚氨酯乳液。交聯型又分為內交聯型和外交聯型。
（2）按親水基團的性質分類。陰離子型：大多數水性聚氨酯膠粘劑是以含羧基或磺酸鹽擴鏈引入羧基或磺酸離子；陽離子型：一般是指主鏈或側鏈上含有銨離子或硫離子的水性聚氨酯；非離子型：分子中含有非離子型親水鏈段或親水性基團；混合型：分子結構中同時存在離子型和非離子型親水鏈段或基團。
（3）按制備方法分類：自乳化法和外乳化法；預聚體法、丙酮法、熔融分散法；酮亞胺-甲酮連氮法。
（4）按使用形式分類：按使用形式可分為單組分和雙組分水性聚氨酯膠粘劑。
3.3 性能改善的研究
水性聚氨酯膠粘劑與溶劑型相比具有無溶劑、無污染、成膜性好、粘接力強、和其他聚合物尤其是乳液型聚合物易摻混有利于改性等優點，20世紀90年代后已逐漸在汽車內飾物粘接、廚房用品制造、復合薄膜制造、鞋底鞋幫粘接、服裝加工等方面得到應用，但是還存在許多缺點，需要通過各種改性，完善其功能。近年來，科研人員對水性聚氨酯膠粘劑干燥速度慢、初粘性低、對非極性基材濕潤性差、耐水性不佳、耐熱性不高等問題進行大量的研究，提出了一系列改進措施， 如：水性聚氨酯本身含有親水性基團，要使其耐水性得到提高，就應在保證乳液穩定性的前提下，盡可能降低親水性基團的含量。對于提高 水性聚氨酯膠黏劑性能 的研究主要集中在改性上，有交聯改性、共混改性、共聚改性和納米改性等。
3.3.1 交聯改性
交聯是提高水性聚氨酯性能的有效方法，可提高膠膜的耐水性、耐熱性和粘接強度。交聯分為內交聯和外交聯。內交聯是指在合成時引入交聯劑。如采用部分三官能團的多元醇或異氰酸酯、引入胺基或環氧基團、封閉型異氰酸酯乳液、多官能團交聯劑等都可制得內交聯水性聚氨酯。內交聯方法的缺點是預聚體黏度很大，難以乳 化。外交聯法即是在膠水使用前添加交聯劑，在成膜過程或成膜之后加熱產生化學反應，形成交聯的膠膜。與內交聯相比，所得乳液性能好，其缺點是為雙組分體系沒有單組分使用方便。外交聯可用甲醛、三聚氰胺-甲醛樹脂、環氧化合物作交聯劑，一般在120～180℃的高溫下進行交聯反應。也可以氮丙啶、碳化二亞胺、多異氰酸酯、金屬鹽類化合物為交聯劑，在常溫下就可以反應，羧基可以使氮丙啶開環發生交聯反應，但是氮丙啶揮發性較強，刺激性強，對呼吸系統有一定的毒性，不利于工人的職業健康。
3.3.2 共混改性
共混改性利用不同樹脂之間的互補作用，也可改善和提高水性聚氨酯的性能，水性聚氨酯可與其他水性樹脂共混。如環氧樹脂乳液、丙烯酸酯乳液、氯丁膠乳、聚醋酸乙烯乳液、脲醛樹脂等共混后制得新的水性膠粘劑綜合性能優異。其中，以聚氨酯與環氧樹脂、聚氨酯與丙烯酸樹脂共混研究最為重要。目前，PU樹脂與環氧樹脂、有機硅、含氟化合物、丙烯酸酯、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁苯橡膠的共聚改性均有研究。其中環氧樹脂、有機硅、含氟化合物和丙烯酸酯改性聚氨酯樹脂的研究最為活躍。
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3.3.3 納米材料
納米材料具有表面效應、小尺寸效應、光學效應、量子尺寸效應等特殊性質，可以使材料獲得新的功能。
如粒度進入納米尺度后，材料表面活性中心的增多可提高其化學催化和光催化的反應能力，在紫外線和氧的作用下給予涂層自清潔能力，表面活性中心與成膜物質的官能團可發生次化學鍵結合，大大增加涂層的剛性和強度，從而改進涂層的耐劃傷性；高表面能的納米材料表面經過改性可同時獲得憎水和憎油的特性。納米改性 水性聚氨酯主要集中在水性涂料方向，在膠粘劑方向相對較少。隨著國家，企業，客戶對安全、綠色、環保理念的不斷增強，發展環保型、節能型膠粘劑，同時加大研發力度和發展高技術含量、高附加值、高性能的膠粘劑新產品已經成為膠粘劑行業的新發展趨勢。而水性聚氨酯膠粘劑因其環保性而越來越受到重視，市場潛力巨大。
