根據親水性基團的類型，水性聚氨酯樹脂可分為(1)陰離子水性聚氨酯，并且親水性基團是羧基或磺酸基團。 親水性基團為叔胺基團的陽離子水性聚氨酯。 在乳化過程中，使用中和劑或成鹽劑在高速攪拌下將水性聚氨酯的側基(COOH)或叔氨基(NR3)分散在水中。 親水基團分布在膠乳顆粒表面并指向外水相，離子結合劑在顆粒界面上的分裂作用形成雙電層，通過化學鍵附著在聚氨酯主鏈上的負（+）離子保持固定在顆粒表面，離子遷移到顆粒周圍的水相中， 在所述微球的表面上形成N電勢電荷層，形成穩定的水性分散體

簡單制備方法如下：
(1)陰離子型聚醚或聚酯與過量的二異氰酸酯反應，得到具有 nco 端基的預聚物，然后以羧酸(羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸)為擴鏈劑，在溶劑中引入羧基陰離子到聚氨酯主鏈上，用有機胺(三乙胺)中和，攪拌下用非離子水溶解，制得陰離子型聚氨酯樹脂。
（2）陽離子水聚氨酯樹脂與陰離子水聚氨酯不同，用于制備正烷基二醇胺聚合物鏈膨脹劑，生成高分子量預聚物，聚氨酯分子結構含有叔胺基，與酸（如乙酸），或在中和殘留異氰酸鹽和水反應可鹵素將大分子鏈上的叔胺基轉化為季銨鹽，在均質中攪拌乳化成陽離子水聚氨酯。異氰酸鹽也可以與N-甲基二乙醇胺和季銨鹽與碘脫烷反應制成陽離子水相聚氨酯。