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六十多年来，聚氨酯化学发展迅速。目前聚氨酯的合成原料已发展到数十种，可组合的配方千千万万。专利文献中，个例甚多，但大多一剂一方一用。对聚氨酯分子设计、物性和用途之间的相关分析较少。
我们在泡沫塑料、弹性涂料、弹性纤维、胶粘剂，以及聚氨酯织物后整理中的防水透湿涂层、仿麂皮、叠层织物、粘合衬，真丝抗皱，合纤抗静电，缓释微胶囊等资料中，找出一些；配方-物性-用途三者比较完整的文章，摘取有关数据，并以分子设计的格式制表。希望通过比较，能使我们对聚氨酯的分子设计有更多了解，有利于指导产品开发。
由于作者水平有限，不当之处，敬请各界批评指正。
一、分子解读
（一）、聚氨酯的名称和类别
1、名称
（1）聚醚、聚酯、聚酰胺等都是按大分子中的结合基来命名的，聚氨酯的主要原料是多异氰酸酯R-NCO，与多元醇加成：生成多聚氨基甲酸酯R-NH-COOR’，简称‘聚氨酯’。
（2）多异氰酸酯也可以与多胺加成；R-NCO+H2N-R’→R-NH-CONH-R’生成脲。
（3）多异氰酸酯自聚，或与水反应，也生成脲，但放出二氧化碳。以脲为结合基的多聚体，本该归入聚脲（polyurea），但习惯上，凡以异氰酸酯合成的高聚物都称为聚氨酯（polyurethane）。
2、类别
（1）热塑性聚氨酯，或称溶剂型、热融型；主要由低聚物、异氰酸酯化物、扩链剂三部分组成。也可以不用扩链剂，直接由前二者合成。
（2）热固性聚氨酯，或称自交联型，固化后不溶不融。除了一次成型的聚氨酯产品以外，还有相当一部分聚氨酯半成品可以延缓固化，这类产品有：双组分聚氨酯漆；潮气固化粘合剂或漆；另一种是用封闭剂将部分异氰酸酯封闭（生成在常温条件下比较稳定的复合基团）热处理时该基团离解，异氰酸酯恢复活性，发生交联或自交联。羟基或胺基过剩的是他交联型聚氨酯，使用时外加交联剂。
（3）水性聚氨酯；由低聚物、异氰酸酯化物、扩链剂、亲水性扩链剂、成盐剂五部分组成。
（4）水性
3、原料
（1）低聚物；是聚酯或聚醚化物，分子量600-6000（一般是1000-4000），二官能团的，分子两端都是羟基或胺基，也可以是一端羟基一端胺基。多官能团的聚醚，最多有8个羟基（以蔗糖为醚化起始物）。
（2）异氰酸酯化物；具有二个或二个以上异氰酸酯基的化物，异氰酸酯基团能与各类含活泼氢的基团发生加成或缩合。
（3）予聚体；一克当量低聚物与二克当量异氰酸酯化物反应，生成二端都是异氰酸酯基团的化物，称为予聚体。
（4）扩链剂；又称链延长剂，有二个或二个以上含活泼氢基团的化合物，包括羟基、胺基、水。予聚体在扩链剂作用下，分子量成倍增长，得到分子量为10,000-200,000的聚氨酯。
（5）封闭剂；能与异氰酸酯基反应生成较稳定的复合基团的有；乙醇、苯酚、亚硫酸氢钠。上述封闭物的解离温度依次为；155℃、130℃、60℃（用叔胺或有机锡类作催化剂时的温度）。加成复合反应属可逆反应，解离温度越高的，逆反率越小，稳定性越好，封闭时封闭剂的增量越少。例如：乙醇可以按理论量用料；苯酚要比理论量多用5-10%，亚硫酸氢钠要比理论量多用100-200%。
（6）亲水性扩链剂；除了有二个或二个以上含活泼氢基团以外还兼有1-2个亲水性基团，含羧酸的扩链剂有；二羟甲基丙酸，二羟基丁二酸（酒石酸）。含磺酸盐的扩链剂有；乙二胺基乙磺酸钠，2-磺酸钠丁二醇。
（7）成盐剂；羧基可用氢氧化钠、氨水、三乙胺成盐，三乙胺成盐可得最好的分散度和乳液稳定性。
二、若干聚氨酯产品的分子设计、物性、用途列表
制表说明：分子设计中没有列出予聚体制备时溶剂与催化剂用量，当量比是由实际用量算出，约简后表示。
