有機硅改性水性聚氨酯同樣是共混改性和共聚改性2種方法。共混可以通過水性聚氨酯乳液和聚硅氧烷乳液物理共混來實現。聚氨酯可以改善聚硅氧烷乳液的耐油性，而聚硅氧烷乳液可以改善水性聚氨酯的耐水和耐溶劑性能，兩者共混可獲得取長補短的效果。但由于乳化劑的存在，共混改性對最終成膜的性能有負面影響，共混改性僅僅是簡單的機械混合，無化學鍵形成，硅油易于遷移，造成硅感時效短。共聚改性是有機硅改性水性聚氨酯最常用的方法，通過兩端帶有反應性官能團的聚硅氧烷低聚物（如羥基硅油、氨基硅油、氨基或烷氧基封端的硅烷偶聯劑等）與多異氰酸酯經逐步加成、聚合而制得嵌段共聚物。

有機硅共聚改性水性聚氨酯制備方法主要有合成與擴鏈2種不同的方法。合成法是在合成預聚體過程中將羥基硅油或氨基硅油引入聚氨酯鏈段中。羥基硅油的反應活性適中，合成過程反應平穩，比氨基硅油好控制。擴鏈法是指在預聚體乳化的過程中引入氨基硅油擴鏈。