聚氨酯Polyurethane简称PU(或PUR),是指分子中含有氨基甲酸酯基(—NHCOO—)结构的一类大分子聚合物,容易燃烧,氧指数低,通常添加聚氨酯阻燃剂可产生无卤阻燃效果。聚氨酯根据其组成不同,可制成呈线型分子的热塑性聚氨酯,也可制成呈体型分子的热固性聚氨酯。前者主要用于弹性体、涂料、胶黏剂、合成革等,后者主要用于制造各种软质、半硬质及硬质的泡沫塑料。聚氨酯的主要原料之一是异氰酸酯,用硫酸烷基酯与氰酸钾进行复分解反应制得的。
合成聚氨酯的基本原料为异氰酸酯、多元醇、催化剂及扩链剂等。异氰酸酯一般含有两个或两个以上的异氰酸基团,其反应活性高,可以与醇、胺、羧酸、水等发生反应。目前,聚氨酯产品中主要使用的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯和多亚甲基对苯基多异氰酸酯。多元醇是羟基封端的大分子,分子量250~8000。多元醇的化学结构也是决定聚氨酯性能的关键因素。多元醇可分为两大类:羟基封端聚酯多元醇和羟基封端聚醚多元醇。其中,聚酯多元醇包括:聚己内酯和脂肪族聚碳酸酯,而聚醚多元醇是以低分子量多元醇、多元胺或含氢的化合物为起始剂,与氧化烯怪在催化剂作用下经开环聚合制备而成的。扩链剂一般为低分子量的醇羟基或者氨基封端的组分,用于增加硬段的长度,提高氢键的密度和聚氨酯的分子量。它们与异氰酸酯反应构成聚氨酯中的硬段,很大程度上决定了聚氨酯的物理性能。常用的扩链剂有乙二醇、1,6-己二醇、二苯基甲烷二胺、二氯二苯基甲烷二胺等。
聚氨酯作为热固性树脂使用时,主要用于泡沫材料。根据所用的原料不同和配方的变化,可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料。聚氨酯硬泡具有独特的不透水性和优良的保温、绝热性能,是一种集防水与保温隔热等多种功能于一身的新型材料。