水性聚氨酯（WPUs）是以水为分散介质，由多元醇和异氰酸酯合成的分散型乳液。WPUs因其环保无毒、优异的耐磨性和耐化学性，被广泛应用于金属防腐、家具制造、纺织和建筑等领域。多元醇作为聚氨酯材料中的软链段，对聚氨酯材料的性能起着至关重要的作用。在WPU合成的早期阶段，大多数多元醇都来源于不可再生的石油资源。因此，生物质资源在聚氨酯合成中的应用得到了显著的发展，大豆油，蓖麻油，麻疯树油，木质素，纤维素，腰果酚，淀粉和丁香酚等材料被用作多元醇前体。因此，水性生物基聚氨酯的研究得到了迅速的发展。

由于极性官能团的存在，水性生物基聚氨酯通常表现出次优的防污和防腐性能，限制了它们在严苛环境中的应用。为了突破这些限制，采用了两种主要策略，一是向生物基WPU涂层中添加功能填料，二是将低表面能材料（如聚二甲基硅氧烷（PDMS））引入聚氨酯分子链中提升性能。然而，纳米填料易于团聚，常常导致填料在WPUs中的分散性差、界面附着力弱和涂层体系内相容性差，从而降低了增强效果。目前解决这些问题的方法通常需要高温固化，导致能耗高，加工复杂，制备条件严格。合成过程中使用溶剂作为分散介质，在生产和应用过程中造成一定程度的环境污染。此外，PDMS的高成本仍然是其工业规模应用的重大障碍。

近年来，随着食品供应压力的增加，非食品生物质材料的增值利用势在必行。麻疯树油（JO）作为一种典型的非食用植物油，通常被用于生物柴油的生产。麻风树油的高度不饱和度为化学改性提供了活性位点，为合成功能性多元醇和高性能高分子材料提供了多种选择。通过分子设计开发高性能水性生物基聚氨酯，再加上温和、绿色和环保的合成工艺，仍然是一个探索不足的领域。解决这些挑战对于推动这一领域的发展至关重要。

近期，沈阳化工大学王娜/高慧颖团队、北京理工大学潘也唐团队成功开发了一种具有高透明度、疏水性和优异防腐性能的水性生物基聚氨酯涂层。