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聚氨酯的合成方法是以化學反應為基礎的，有一步法和兩步法之分。詳情請見全文。

聚氨酯化學結構的特征是其大分子主鏈中含有重復的氨基甲酸酯鏈段。

聚氨酯的發展經歷了70多年，如果從異氰酸酯的合成算起，幾乎還要往前推一個世紀。早在1849年德國化學家伍爾茲就制得了脂族異氰酸酯。

聚氨酯的性能，歸根結底受大分子鏈的形態結構所影響。特別是聚氨酯彈性體材料，軟段和硬段的相分離對聚氨酯的性能至關重要，聚氨酯的獨特的柔韌性和寬范圍的物性可用兩相形態學來解釋。

聚氨酯的硬段由反應后的二異氰酸酯或二異氰酸酯與擴鏈劑組成，含有芳基、氨基甲酸酯基、取代脲基等強極性基團，通常芳香族異氰酸酯形成的剛性鏈段構象不易改變，常溫下伸展成棒狀。硬鏈段通常影響聚合物的軟化熔融溫度及高溫性能。

聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在PU中占大部分，不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的PU性能各不相同。

聚氨酯制品品種繁多、形態各異，影響各種聚氨酯膠粘劑制品性能的因素很多，這些因素之間相互有一定的聯系。對于聚氨酯彈性體材料和泡沫塑料，性能的決定因素各不相同，但有一些共性。

催化劑能降低反應活化能，使反應速率加快，縮短反應時間，控制副反應，因此在聚氨酯的制備中常常使用催化劑。