1937年德国人发现了异氰酸酯与活泼氢化合物的聚合反应，从而建立了聚氨酯化学的基础，并在20世纪40年代制取了聚氨酯胶黏剂。1953年Du Pont公司将端异氰酸基团聚氨酯预聚体的甲苯溶剂分散于水，再用二元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。但由于当时的聚氨酯材料科学刚刚起步，聚氨酯水乳胶又存在粒径粗大、造价高、制作过程复杂、产品性能差、应用面也较窄等缺点，因此发展缓慢。    

    至1975年，向聚氨酯分子链中引入亲水性成分，使之能在水中自乳化，从而得到高性能的聚氨酯乳液，开发了不同配料的交联型聚氨酯水乳胶，有些品种的物理性能已达到溶剂型聚氨酯的水平，对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展。

    20世纪80年代，美国、德国、日本等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司已有多种型号的水性聚氨酯胶黏剂产品供应，如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液Impranil和Dispercoll KA 等系列、Hoechst 公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列，日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本コニン公司的聚氨酯乳液CVC36及水性乙烯基聚氨酯胶黏剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶黏剂KR系列等等。

    我国于1958年开始研究聚氨酯，20世纪60年代有少量生产，到20世纪80年代，由于石油化工的发展，以及聚氨酯的主要原料二异氰酸酯生产装置的引进，聚酯、聚醚的工业和加工应用得到蓬勃发展，同时也为发展水乳性聚氨酯胶黏剂打下良好的基础，如1976年沈阳皮革研究所开始研制的PU-2型乳液皮革涂饰剂是由聚已内酸酯与甲苯二异氰酸酯反应得到端NCO基预聚体，再引入亲水性物质（酒石酸），然后用碱（三乙胺）中和，再分散于水中而得。20世纪90年代初对聚氨酯反应产品研究更加活跃，使得聚氨酯乳液产品在综合性能上得以进一步改善，其应用领域也逐步拓宽。

    水性聚氨酯胶黏剂是符合胶黏剂无公害发展趋势的一类聚氨酯胶黏剂新品种，近年来，由于交联聚氨酯水乳胶的品种不断出现，性能不断提高，已达到溶剂型聚氨酯的物理性能。一些溶剂型聚氨酯油漆、黏合剂和涂料已逐步被水性聚氨酯代替。特别是水性聚氨酯具有结构的多样性和多分散性及憎水亲水基团分布的均匀性，使其具有优良的透湿性、透气性和黏合性能，同时又具有聚氨酯的一般性能，在今后必将得到迅速发展。