PU合成化學(xué)和發(fā)泡工藝 PU 最早由 Otto Bayer 于 1937 年在德國使用聚酯二醇和二異氰酸酯，通過加聚或分步聚合合成。PU 合成的一般反應(yīng)方程式如圖所示。

圖示PU 合成的反應(yīng)方程式該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。PU主要由多元醇的羥基 (-OH) 和多異氰酸酯的異氰酸酯基 (-NCO) 之間形成氨基甲酸酯鍵，也稱為“氨基甲酸酯”(-NH-(CO)-O-)。理論上，對(duì)于 PU 合成，應(yīng)使用等摩爾的二異氰酸酯/多異氰酸酯和二醇/多元醇以達(dá)到完全聚合度。有趣的是，在實(shí)踐中，由于-NCO 與水的-OH（通常存在于多元醇中）發(fā)生反應(yīng)，幾乎沒有過量的多異氰酸酯用于補(bǔ)償其損失。遵循相同的化學(xué)反應(yīng)并使用多元醇和多異氰酸酯的組合，合成了無數(shù)的 PU。PU 的這種特性使其有別于其他合成聚合物（PE、PP、PS 等）孤獨(dú)的單體。此外，在 PU 合成過程中，-NCO 還與其他官能團(tuán)反應(yīng)，例如胺、尿素和羧酸，因此， 最終生產(chǎn)出有不同功能和不同物理化學(xué)性質(zhì)的 PU。

根據(jù)交聯(lián)密度的程度，聚合物是熱塑性的還是熱固性的，聚氨酯也是如此。PU 可以是熱固性材料，但也可以作為彈性體和熱塑性塑料。由-NCO 和-OH 基團(tuán)之間的反應(yīng)形成的高度交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致熱固性聚氨酯的形成，熱固性聚氨酯具有更高的熱穩(wěn)定性，適用于相對(duì)高溫的應(yīng)用。然而，高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)限制了熱固性 PU 的重塑和回收，以及對(duì)其生物降解性的限制。