陽離子水性聚氨酯一般指主鏈或側鏈上含有銨離子（一般為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大多數為季銨離子。

制備陽離子型水性聚氨酯有3種方法：
1、叔氨基二醇擴鏈法，叔氨基二醇（如N-甲基二乙醇胺等）擴鏈-NCO封端的聚氨酯預聚體，再經烷基化試劑季銨化或酸中和，乳化于水后，即得陽離子型水性聚氨酯；
2、聚氨酯-脲-多胺中間體法，將-NCO封端的聚氨酯預聚體與多元胺反應得到含端伯氨基及側伯胺基的聚氨酯-脲-多胺（PUUA），PUUA再與環氧氯丙烷反應，使分子鏈中產生叔胺基團，用酸中和，制得含季銨離子的聚氨酯，分散于水得到水性聚氨酯分散液。
3、溴化物與叔胺反應引入季銨離子，將-NCO封端的聚氨酯預聚體與溴代烷醇、N,N-二烷基醇胺一起反應，使鏈增長和成鹽過程同時進行，可制得含季銨離子的陽離子型聚氨酯離聚體，分散于水后，得到聚氨酯水分散液。