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介质水中水性聚氨酯的粒径大小对乳液的稳定性、成膜性、对基材的湿润性能、膜性能及粘接强度等性能有较大影响。在配方基本不变、亲水性基团含量基本相同的情况下，乳液粒径的减小，有利于提高乳液的稳定性和胶膜性能。乳液稳定性还与亲水基团含量和乳液颗粒表面的离子基团有关。表面张力是关系到水性聚氨酯对基材湿润性的重要因素。

水性聚氨酯的表面张力一般在0.040-0.055 n/m 之间。为了使水性聚氨酯涂覆在塑料等低表面能材料的表面，可以加入润湿剂来降低乳液的表面张力。水性聚氨酯的粘度与固含量有关，其粘度主要与树脂的离子电荷和粒子结构有关。水性聚氨酯的黏度可根据施工方法及用途而调整，例如使用增黏剂。

水性聚氨酯干燥后具有弹性体的外观和性能。由于聚氨酯原料的多样化，水性聚氨酯也可以制备由软到硬的干膜。热处理通常可以提高粘合膜的强度和耐水性。在乳液中加入交联剂一般也能提高胶膜的强度，但有时会降低其伸长率。水性聚氨酯树脂通常含有亲水基团。在干燥固化过程中，如果离子型聚氨酯的成盐剂能够逸出，薄膜就会获得一定的疏水性；如果成盐剂不能逸出，亲水基团保留，成膜过程中基团之间没有发生交联反应，那么胶膜的耐水性就差。