根据亲水性基团的类型，水性聚氨酯树脂可分为(1)阴离子水性聚氨酯，并且亲水性基团是羧基或磺酸基团。 亲水性基团为叔胺基团的阳离子水性聚氨酯。 在乳化过程中，使用中和剂或成盐剂在高速搅拌下将水性聚氨酯的侧基(COOH)或叔氨基(NR3)分散在水中。 亲水基团分布在胶乳颗粒表面并指向外水相，离子结合剂在颗粒界面上的分裂作用形成双电层，通过化学键附着在聚氨酯主链上的负（+）离子保持固定在颗粒表面，离子迁移到颗粒周围的水相中， 在所述微球的表面上形成N电势电荷层，形成稳定的水性分散体

简单制备方法如下：
(1)阴离子型聚醚或聚酯与过量的二异氰酸酯反应，得到具有 nco 端基的预聚物，然后以羧酸(羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸)为扩链剂，在溶剂中引入羧基阴离子到聚氨酯主链上，用有机胺(三乙胺)中和，搅拌下用非离子水溶解，制得阴离子型聚氨酯树脂。
（2）阳离子水聚氨酯树脂与阴离子水聚氨酯不同，用于制备正烷基二醇胺聚合物链膨胀剂，生成高分子量预聚物，聚氨酯分子结构含有叔胺基，与酸（如乙酸），或在中和残留异氰酸盐和水反应可卤素将大分子链上的叔胺基转化为季铵盐，在均质中搅拌乳化成阳离子水聚氨酯。异氰酸盐也可以与N-甲基二乙醇胺和季铵盐与碘脱烷反应制成阳离子水相聚氨酯。