纳米材料具有表面效应、小尺寸效应、光学效应、量子尺寸效应、宏观量子尺寸效应等特殊性质，可以使材料获得新的功能。将纳米复合材料应用到WPU 涂料中，使得涂层表面活性中心增多，可提高其化学催化和光催化的反应能力，在紫外线和氧的作用下给予涂层自清洁能力，表面活性中心与成膜物质的官能团可发生次化学键结合，大大增加涂层的刚性和强度[25]，从而改进了涂层的耐划伤性； 提高涂层的抗污性并提高耐候性；提高底漆和基材的附着力和机械性能；提高面漆的光泽及减少阻力等等。
Gatos 等[26]将薄水铝石通过纳米分散到WPU 中得到混合乳液，所得产物的机械性能、热稳定性、耐水性以及介电常数均有所增加。
Chen等[27]通过物理共混和化学聚合方法分别制备纳米SiO2改性的WPU。比较发现，化学聚合所得产品中SiO2纳米粒子最终能均匀地分散在WPU 中，并且有明显的相分离和更好的耐高温性和耐水性。
Hsu－Chiang Kuan 等[28]以多壁碳纳米管改性WPU。结果表明: 碳纳米管与WPU 具有良好的相容性和协同增强效应。热性能分析表明，2.5%碳纳米管的加入可提高热稳定性26℃( 从315℃到341℃) 。SEM和TEM 证明，碳纳米管能够有效地分散在水性聚氨酯中，合成的纳米复合材料的物理性能得到增强。力学性能测试表明，添加多壁碳纳米管的拉伸性能改善非常明显: 抗张强度为370%。流变测试表明，碳纳米管能够提高乳液黏度，降低加工黏度变化。 5、复合改性
通过复合改性后的水性聚氨酯综合了丙烯酸酯改性、环氧改性、有机硅改性等的优点，使得其各方面的性能都得到提高，是近年来改性研究的热点。
刘涛等
[29]
采用N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)、甲基
丙烯酸-β-羟乙酯(HEMA)对水性聚氨酯进行改性,对改性后的水性聚氨酯的结构进行了红外光谱表征并对其耐水性、力学性能、耐热性进行测定,结果表明:改性后的水性聚氨酯耐水性提高了20%,拉伸强度提高了25%,耐热性提高了10%左右。
李辉等[30]用十六烷基三甲基溴化铵，十二烷基三甲基溴化铵，对微晶高岭石进行有机化处理，得到有机微晶高岭石；以有机微晶高岭石、环氧E-51复合改
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性，制备了有机微晶高岭石／环氧树脂复合改性的水性聚氨酯（OMMT/E－51WPU）。研究了有机微晶高岭石、2，2－二羟甲基丙酸和环氧E-51的质量分数对乳液及涂膜物化性能的影响。结果表明：当W（OMMT）=1.5%，W（DMPA）=4.0%，W（E-51）=4.0%，乳液及膜的物化性能较好，乳液呈透明蓝光，吸水率为5.9%，接触角98°，拉伸强度32MPa，断裂伸长率571%。
易翔等[31]以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)为主要原料，用4%的环氧树脂和3%的氨基硅烷复合改性合成了有机硅改性环氧-聚氨酯乳液，乳液外观呈黄白色且具有较好的稳定性。用红外光谱仪、接触角测定仪、热重分析仪对涂膜的结构和性能进行了检测，结果表明：聚合物中因环氧树脂的交联作用和Si—O 键的存在，涂膜表面憎水性增强、耐水性和耐热性得到提高。 三、水性聚氨酯的未来展望
随着水性聚氨酯改性研究的深入和性能的逐渐改善，水性聚氨酯的应用将会更加广泛。水性聚氨酯的发展趋势：
1、水热型固化聚氨酯用的封闭剂和交联剂将会是今后一段时间的热点； 2、目前的水性聚氨酯仍需进一步改善其性能，开发多功能、高性价比的产品；
3、优化水性聚氨酯生产工艺及技术路线，实现更大规模化； 4、提高对其的理论水平研究，加大应用技术投入。
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