聚氨酯樹脂粒子的粒徑小于100nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)的純丙乳液和硅丙乳液的乳膠粒子，而且粒徑均勻的聚氨酯樹脂粒子含有適當(dāng)?shù)挠H水基團(tuán)，在成膜過程中，隨著水分的揮發(fā)，它會被少量成膜助劑和水分溶脹聚氨酯微粒逐漸接觸、融合，從而形成優(yōu)質(zhì)涂膜。同時，較小的粒徑使得聚氨酯樹脂的成膜自由能較低，因而聚氨酯樹脂水分散體的成膜能力高于常規(guī)的純丙乳液和硅丙乳液，關(guān)鍵是還可在較低的溫度條件下成膜。

聚氨酯樹脂成膜以后，由于分子結(jié)構(gòu)中的氨基甲酸酯基團(tuán)易于形成分子內(nèi)和分子間的氫鍵，并且因為分子結(jié)構(gòu)的規(guī)整度而形成結(jié)晶，使得熱塑性聚氨酯分子中存在有較多結(jié)合力較強(qiáng)的物理交聯(lián)點。 因此，聚氨酯涂膠層具有很高的力學(xué)強(qiáng)度和很好的耐水性。

水性聚氨酯樹脂獨特的物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)，可使其形成T型的氫鍵結(jié)構(gòu)、較好的結(jié)晶能力，使涂膜的分子結(jié)構(gòu)非常緊密。還有就是結(jié)構(gòu)中含有軟鏈段，可以保持材料的韌性。