目前，大多數(shù)水性PU主要是由自乳化法制備，以含親水性基團的PU為主要固化成分，涂膜干燥時若親水成分不能有效的進入交聯(lián)網(wǎng)絡中，干燥形成的涂膜遇水易溶脹。另外其缺少像雙組分溶劑型PU涂膜所能得到的交聯(lián)密度和高相對分子質(zhì)量，因而這些水分散體涂膜的耐水性、耐溶劑性、耐熱性和光澤性較差，嚴重地限制了其使用的范圍。因此，常采用提高涂膜的交聯(lián)密度來改善乳液涂膜的耐水性。常用的交聯(lián)方法有兩種:一種是在合成PU預聚物時，加入官能度大于2的多羥基化合物，直接生成交聯(lián)PU預聚物，將上述預聚物很好地分散在水中，并擴鏈形成大分子，最后形成乳液。

這種方法也叫前交聯(lián)法，缺點是易使預聚物黏度增大，較難分散在水中，影響乳液的穩(wěn)定性。新型交聯(lián)劑和多官能團擴鏈劑的篩選與合成的活躍研究，已成為提高水性PU物理機械性能和耐水性能的主要途徑之一。另一種方法為外交聯(lián)法，采用帶羧的陰離子PU乳液進行交聯(lián)，交聯(lián)反應發(fā)生在PU分子的羧基上，有氮丙啶、碳化亞胺以及金屬鹽類化合物，在室溫條件下進行交聯(lián)。這類交聯(lián)劑一般在使用PU乳液時加入，因其交聯(lián)反應速率很快，短時間內(nèi)產(chǎn)生凝膠而破乳。外交聯(lián)法可成功解決PU乳液涂膜的親水性問題，但因外加交聯(lián)劑，組成雙組分涂飾劑給施工帶來不便，此方法使用較少。