事实证明，水性聚氨酯（WPU）在机械、界面和环境要求之间的综合平衡具有挑战性，但在作为高性能聚合物纤维复合材料粘合剂的具体应用中至关重要。在这项工作中，针对不同的扩链步骤，使用三种小型扩链剂和一种大型扩链剂演示了一种多步骤扩链（MCE）方法。将一种二羟基封端的小分子脲（1,3-二甲基甲苯脲，DMU）用作CE之一，并通过聚醚、聚酯和聚硅氧烷的大分子二醇/二胺混合体系，通过对氢键缔合、微相分离和机械性能的表征，对每个扩链反应进行逐步优化，开发出WPU。当聚醚/聚酯的比例控制在6:4，同时在第三和第四扩链步骤中分别加入2%的DMU和1%的聚硅氧烷二胺时，获得了最佳性能。在该条件下，WPU不仅表现出30MPa的优异拉伸强度、1300%的断裂伸长率和98°的疏水性，而且与对位芳纶织物具有有效的界面粘附性。基于掺入聚硅氧烷的WPU的接头在四步扩链后的剥离强度比仅通过两步扩链制备的接头的剥离强度高430%。此外，在接头在水中沸腾40分钟后，约44%的剥离强度得以保持，这表明高性能织物复合材料具有潜在的应用前景。