聚丙烯酸酯類產品與聚氨酯材料相比在耐候、耐水、耐溶劑及保光性等方面表現出很好的性能，且原料成本以及加工成本低廉，而聚氨酯樹脂在強度、彈性及粘接性能等方面性能突出，因此聚丙烯酸酯與聚氨酯在性能上具有很好的互補作用。根據這一特點，可使改性后的水性聚氨酯材料兼有聚丙烯酸酯與聚氨酯的綜合性能，同時又降低了產品的成本。
丙烯酸酯類化合物(簡稱PA)及含乙烯基的單體對水性聚氨酯的改性可分為物理改性和化學改性。物理改性主要是將丙烯酸酯類或乙烯基酯類乳液和水性聚氨酯乳液進行物理共混，以提高水性聚氨酯材料的物理機械性能。采用此種方法要求改性所用的丙烯酸乳液的離子穩定性及對溶劑的親和性好，否則可能會發生破乳。化學改性是將PA 加入PU 乳液中，再通過引發劑進行自由基聚合而制得的復合乳液(PUA)。復合乳液中的核3殼結構為一種較特殊的結構，其形成機理是PU親水性離子基團分布在PU 微膠粒表面，使PU不但形成一種高穩定性、高分散性的膠體體系，而且具有很好的親水性能。當發生聚合時，由于含極性基團的PU大分子對水和乳化劑的親和性使含極性基團的PU 大分子始終朝向水和乳化劑的一方，即朝外，表面富集離子基團的PU 微粒因此由內向外遷移;PA具有一定的疏水性，其微粒剛好呈反方向由外向內溶脹到PU微粒內發生聚合，因此形成以PU 為殼、PA 為核的核-殼結構的乳膠粒。如果親水性基團連接PA 基團上，則形成以PU為核、PA為殼的核殼結構。
PUA復合乳液可分成非交聯、交聯和互穿網絡(IPN)3種體系。非交聯型復合乳液是以PU為殼、PA 為核的核3殼式結構，這種結構較之物理改性，乳液性能有一定的改善，但容易發生相的重新取向。交聯型復合乳液，其制備工藝較復雜，分為共混法、核-殼乳液法、封端法及接枝法等，其綜合性能比非交聯型核-殼乳液結構要好。互穿網絡是指PU和PA 分別以網絡和線性形式存在，無分子鏈間的纏結，其優勢在于兩相之間相容性好，乳液成膜速度快且成膜溫度低，不足之處是合成復合乳液時需要控制好不同組分的相容性和反應速率等。
