水性聚氨酯粘合剂应用于塑料粘接时，由于塑料件的表面能较低，使得水性聚氨酯粘合剂不能发挥出满意的粘接性能。为了改善塑料的表面性能，提高其粘接性能，获得满意的粘接效果，在塑料粘接之前，务必对塑料表面进行适当的表面处理，通常采用溶剂清洗和砂纸打磨方法，主要目的是除去塑料表面上的脱模剂、增塑剂、油脂、水、灰尘和污垢等污物，而对低表面能塑料仅用上述方法是远远不够的，必须采用化学、放电、辐射等方法进行表面处理，以提高低表面能塑料的临界表面张力，较大幅度地提高其粘接性能。
1.溶剂清洗法，用清洁的棉布或脱脂棉蘸溶剂擦拭塑料表面，也可将塑料粘接面浸渍到溶剂中清洗，但是不能采用能够溶解该塑料的溶剂，常用的有丙酮、醇类等。
2.机械打磨或喷砂法，塑料表面可用砂纸、纱布、钢丝刷打磨，也可进行喷砂处理，这样处理不仅可以清楚塑料表面污物，还使得水性聚氨酯粘合剂与塑料表面有效接触表面积增大，有利于提高粘接强度。
3.化学处理法，主要目的是改变塑料表面的结构，增加极性，提高塑料表面的可润湿性，改善其粘接性能，如采用硫酸-重铬酸盐处理非极性聚烯烃类，让塑料表面产生极性基团，提高表面能。
4.电晕放电法，利用高压放电，轰击处理塑料表面，使塑料表面能和极性明显增大，且表面粗糙的也随之增加。主要应用于处理非极性聚烯烃塑料表面，改变表面层结构，使表面生成具有极性和表面能高的不饱和双键。提高表面润湿性，降低接触角，改善并增加粘接强度。如PET表面，通过3M胶带对水性聚氨酯粘合剂对电晕面与非电晕面的粘接力测试，电晕面的撕不开，粘接力很好，而非电晕面则轻轻的就撕掉了。
5.等离子体处理法，利用等离子体轰击处理塑料表面，已达到改变塑料表面层结构，增大其表面能和表面极性，改善胶粘剂的润湿程度，降低接触角，使“弱边界层”交联成大分子，提高粘接性能之目的。
6.辐射处理法，通过高能辐射，使塑料表面层结构加以改变，使“弱边界层”在高能辐射下交联或内聚成强度大的高分子结构，提高表面能和极性，进而增大胶粘剂的润湿程度、增大有效接触面积、降低接触角，提高粘接强度和耐久性等。
不同的塑料处理方法在操作、成本上不同，所以尽量选用效果好、简单易操作、成本低的处理方法。