水性聚氨酯的分子不是簡(jiǎn)單的溶解在水中，而是大量的分子團(tuán)聚成圓球狀膠粒“漂浮”在水中，通過膠粒和水的親和力防止膠粒沉淀，形成穩(wěn)定的聚氨酯分散體。

從以上圖我們可以看到，聚氨酯粒子能夠在水中穩(wěn)定存在是依靠粒子自身重力和粒子與水的親和力的平衡。若親和力大于或等于重力，則粒子可以穩(wěn)定存在，樹脂亦可穩(wěn)定；若親和力小于重力，則粒子沉降，樹脂則發(fā)生沉淀或分層。

如何保證聚氨酯樹脂有足夠的親和力。現(xiàn)在通常的作法是在水性聚氨酯的分子鏈中接入和水有親和力的基團(tuán)或鏈段，一般是帶有陽離子、陰離子或非離子鏈的材料。若聚氨酯分子中接入的是陽離子，則該法制得的水性聚氨酯為陽離子型，陰離子和非離子亦然。這些親水基團(tuán)或鏈段處于聚氨酯粒子表面，形成帶電層或膠體層對(duì)粒子產(chǎn)生包覆效果，且相鄰粒子的保護(hù)層相互排斥，防止粒子團(tuán)聚而失穩(wěn)。

高固含和低固含水性聚氨酯穩(wěn)定體系的差別。

高固含水性聚氨酯粒子往往比低固含的大很多，一般認(rèn)為30%固含樹脂的粒徑在50nm左右，而50%以上固含樹脂的粒徑往往大于200nm，這樣導(dǎo)致粒子自身重力往往大很多，根據(jù)重力/親和力平衡原理，高固含樹脂的粒子與水應(yīng)具有更強(qiáng)的親和性。為了維持較強(qiáng)的穩(wěn)定性，聚氨酯粒子必須具有更強(qiáng)的保護(hù)層，所以必須選擇更強(qiáng)電解性粒子或鏈段接入聚氨酯分子中。