本科毕业设计pvc改性聚氨酯发泡材料的制备及其结构性能研究.docx
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本科毕业设计pvc改性聚氨酯发泡材料的制备及其结构性能研究
诚信声明
本人声明：
我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
本人签名：
日期：
年月日
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：
PVC改性聚氨酯发泡材料的制备及其结构性能的研究
学院：
材料学院专业：
高分子材料与工程班级：
高材0702学号：
200721039
学生：
孙旭阳指导教师：
武德珍专业负责人：
李齐方
1．设计（论文）的主要任务及目标
（1）培养学生文献查阅和综述能力
（2）培养学生动手能力及利用所学知识分析和解决问题的能力
（3）培养学生对实验数据的归纳总结能力及论文的写作能力
2．设计（论文）的基本要求和内容
（1）查阅题目有关的国内外相关文献并进行综述
（2）提出合理的实验方案
（3）制备出PVC改性的聚氨酯泡沫材料并对其力学等性能进行研究
3．主要参考文献
[1]M.Modesti,N.Baldoin,F.Simioni.Formicacidasaco-blowingagentinrigidpolyurethanefoams[J].EuropePolymer,1998,34（9）:
1233-1241.
[2]朱吕民，刘益军，等.聚氨酯泡沫塑料（第3版）[M].北京:
化学工业出版社，2004.
[3]张京珍.泡沫塑料成型加工[M].北京:
化学工业出版社，2005.
4．进度安排
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1
查阅文献写综述及开题报告
2011.02.16~2011.02.28
2
设计实验流程及准备实验
2011.03.01~2011.03.15
3
进行实验及性能测试
2011.03.16~2011.05.16
4
分析实验数据及完成论文
2011.05.16~2011.06.01
PVC改性聚氨酯发泡材料的制备及其结构性能研究
摘要
本文首先研究了制备硬质聚氨酯发泡材料的方法并制定出了基本的配方，还研究了如何加入PVC才能得到性能最好的泡沫产品。
实验中试验了直接以PVC粉末、将PVC溶于溶剂中以及将PVC和增塑剂DOP混合三种加入方式。
本文还讨论了不同的发泡剂对发泡材料性能的影响，实验中使用了两种发泡剂：
化学发泡剂—去离子水和物理发泡剂—正戊烷。
此外，还设计了一组研究PVC用量对泡沫性能影响的实验。
随着PVC用量的增加泡沫的密度和压缩强度均有一定程度的增大。
实验得到的泡沫材料为闭孔结构，并且泡孔均匀，孔径约为500μm。
通过压缩强度测试、密度测试、热失重分析（TGA）以及扫描电子显微镜（SEM）和光学显微镜对产品进行了表征。
关键词：
聚氨酯；硬质泡沫；聚氯乙烯；泡沫材料
PreparationofPolyvinylChloride-modifiedPolyurethaneFoam
Abstract
Thepaperstudied the preparationof rigidpolyurethane foam materialsandworkedouta basic formula,alsostudied howtomixPVCintotheformulawiththebestway.ThisexperimenttriedthreemethodstoaddPVCtotheformula:
mixingthePVCpowderintoformuladirectly;dissolvingPVCfirstlyandmixingthePVCwithDOPfirstly.Thepaperalsodiscussedhowthe vesicantaffectingthepropertiesoffoam.Two vesicant havebeenusedtoproductthefoam:
chemicalvesicant—waterandphysicalvesicant—pentane.Inaddition,thepaperdiscussedtheinfluenceoftheamountofPVCtothefoam.WiththeamountofPVCincreasing,the densityand compressivestrength offoamhas also increased.Thestructureoffoam cellisclosedanduniformed,thecell’sdiameterisabout500μm.Thepapercharacterizedtheproductthroughthecompression strengthtest,thedensitytest,thermalgravimetricanalysis（TGA）,thescanning electronmicroscopy（SEM）andtheopticalmicroscope.
Keywords:
Polyurethane;Rigidfoam;Polyvinylchloride; foammaterial
第1章绪论
第1.1节聚氨酯简介
聚氨酯（polyurethane）是聚氨基甲酸酯的简称，是由多元醇和多异氰酸酯反应制得的一类主链上带有重复-NHCOO-基团的聚合物的总称。
根据所用原料官能团数目的不同，可以制成线型结构或体型结构的高分子聚合物。
由于聚合物的结构不同，性能也不一样。
利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成从液体到固体、从软质到硬质的涂料、黏合剂、塑料、纤维、橡胶等各种不同性能和类型的聚氨酯制品[1]。
聚氨酯的开发历史应该追溯到有机异氰酸酯的合成。
德国化学家沃尔茨（Wurtz）最早于1849年用烷基硫酸盐与氰酸钾进行复分解反应合成了烷基异氰酸酯：
之后，化学家霍夫曼（A.W.HOffmann）于1850年由双N--苯基甲酰胺化合物成功地合成了苯异氰酸酯：
1884年，亨切尔（Hentschel）等人将胺类化学物质与光气反应合成了异氰酸酯：
后来德化学家拜尔（Bayer）及其同事们对异氰酸酯的加聚反应进行了研究，发现可以生成各种聚氨酯及聚脲化合物，但实用性还不大。
1933年美国杜邦公司的卡罗瑟斯（WH.Carothers）发明了尼龙，刺激德国想获得一种类似产品与其竞争，加速了拜尔对聚氨酯的研究工作。
他们发现六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和1，4-丁二醇的加聚反应可以制得链状的聚氨酯，产品具有热塑性、可纺性，能制成塑料和纤维。
当时在商业上将这种树脂命名为伊加密U（Igamidu），由这种树脂熔融纺丝制得的纤维称为贝纶U（PerlonU）。
在德国发展聚氨酯的同时，美国，首先是杜邦的研究人员，也开始对异氰酸酯进行研究。
1941年首先被德国人利塞（TLieser）获得了二异氰酸酯和二羟基化合物起反应的专利权。
次年，美国杜邦公司的卡特林（W.E.Catllin）、汉福德（Hanford）和霍姆斯（HolmeS）等也得到了专利权。
第二次世界大战期间，日本的星野、岩仓等也研究了二异氰酸酯的反应，成功地合成了聚六亚甲基四亚甲基氨基甲酸酯，并将其命名为坡卢冉（Poluran），但一直没有工业化。
德国拜尔实验室的工作人员在第二次世界大战期间进一步对二异氰酸酯及羟基化合物的反应进行研究，制得了硬质泡沫塑料、涂料和胶黏剂。
1945-1947年间，美国对德国的几种科技和工业情报刊物调查之后，激起了美国工业，特别是与空军有关工业的兴趣。
1947年杜邦公司和孟山都公司建立了2，4-甲苯二异氰酸酯的试验装置，在固特异航空公司（GoodyearAlrcraftcorp.）、洛克希德航空公司进行硬质聚氨酯泡沫塑料的制造。
当时，聚氨酯的优良性能己被人们公认，但其高价格阻碍了工业应用。
直到1952年，拜尔公司报道了软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料的研究成果，才改变了这种情况。
软质聚氨酯泡沫塑料重量轻、密度低，有很高的比强度，这些特点给聚氨酯的扩大应用打下了基础，所以一般将1952年作为聚氨酯工业开始的一年。
聚酯型软质泡沫塑料虽然性能优良，但成本较高，价格较贵，因此促使人们寻找比聚酯价廉的树脂来取代它。
美国杜邦公司首先用聚四亚甲基醚二元醇来代替聚酯制造软质泡沫塑料，后来改用以廉价的氧化烯烃、蓖麻油等为原料制备的聚醚树脂用于软质聚氨酯泡沫塑料的生产。
用这种聚醚制得了泡沫塑料性能较好，价格较低，使聚氨酯工业又发生了一次重大的突破。
可以说，聚氨酯泡沫塑料是由聚酯型开始，从聚醚型发展起来的。
在泡沫塑料的制备工艺技术方面，在聚醚型泡沫生产初期，采用“二步法”工艺，即先制备预聚体，再加入各种助剂，比较复杂。
1958年底，美国莫贝（Mobay）公司和联合碳化物公司（UnionCarbideCo.）采用了催化活性高的三亚乙基二胺（三乙烯二胺）作为发泡催化剂，并结合采用有机硅表面活性剂以后，开辟了一直沿用至今的“一步法”工艺技术。
之后发现采用复合催化剂对聚氨酯反应更有效，最常用的是叔胺和有机锡类化合物。
在聚氨酯泡沫塑料生产工艺中，配方是个重要因素。
目前可以做到利用各种不同原料，通过改变配方制备各种不同密度、不同性能、满足不同应用的泡沫塑料，软的可以赛棉花，硬的可以比木材，十分自如。
聚氨酯泡沫塑料起始于硬质，开始时用作飞机机件的包芯材料和填充材料、船舶浮力材料和绝热材料，以后逐步推广到其它各方面的应用。
软质泡沫出现后其性能超过了泡沫橡胶，作各种垫材和衬里十分合适，从而发展速度大大超过了硬泡，大量代替了木棉、棉絮和其它衬垫材料。
1961年，采用蒸汽压较低的聚合多异氰酸酯制备硬质聚氨酯泡沫塑料，提高了硬质泡沫塑料的性能并减少了施工时的毒性，大量地应用于现场喷涂工艺，使硬质泡沫塑料的应用范围得到进一步扩大。
我国聚氨酯工业起步于1958年，在二十世纪六、七十年代已初步形成规模。
当时大连与上海均以聚酯多元醇为基合成聚氨酯软泡生产线，而江苏省化工研究所以方禹声教授为首的科研人员开创了以聚醚多元醇为基合成聚氨酯软泡、硬泡、弹性体、胶豁剂等系列产品，并建成几个几千吨级原料生产线。
自二十世纪八十年代初期以来，我国先后引进万吨级二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）与甲苯二异氰酸酯（TDI）装置与技术，以及石化系统引进万吨级聚醚多元醇生产线，极大地促进了我国聚氨酯工业的全面发展。
八十年代以来，聚氨酯泡沫塑料用各类助剂发展迅猛。
其中胺类催化剂发展较快，双（二甲胺基乙基）醚已由江苏省化工研究所攻关成功并已商品化，商品名JSPC—1。
金坛助剂厂等几家工厂生产的N,N-二甲基环己胺在硬质聚氨酯泡沫塑料中有广泛的用途。
用于模塑发泡的多种新型催化剂，包括延迟催化剂也已商品化[2]。
第1.2节泡沫塑料概述
1.2.1泡沫塑料的定义
泡沫塑料是以树脂为基础制成的内部含有无数微小泡孔的塑料泡沫塑料，又称为微孔塑料或多孔塑料[3]。
现代技术几乎能把所有的热固性和热塑性树脂加工成泡沫塑料。
主要品种有聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、酚醛、脲醛等泡沫塑料。
1.2.2泡沫塑料的分类
泡沫塑料常用以下三种分类方法[3]。
（1）按泡沫硬度可分为软质、硬质和半硬质三类泡沫塑料。
在23℃和50%的相对湿度下，软质泡沫塑料弹性模量小于70MPa；硬质泡沫塑料弹性模量大于700MPa；半硬质泡沫塑料弹性模量70~700MPa。
（2）按泡沫密度可分为低发泡、中发泡和高发泡三类泡沫塑料。
低发泡泡沫塑料密度在400kg/m3以上；中发泡泡沫塑料密度在100~400kg/m3之间；高发泡泡沫塑料密度在100kg/m3以下。
（3）按泡沫结构分类可分为开孔和闭孔泡沫塑料。
所含泡孔绝大多数都是相互连通互相通气的泡沫塑料称为开孔泡沫塑料。
所含有泡孔绝大多数都是互不连通孤立存在的泡沫塑料称为闭孔泡沫塑料。
1.2.3泡沫塑料的特性
泡沫塑料具有以下特性[3]。
（1）密度低。
泡沫塑料中有大量气泡存在，其密度约在10~500kg/m3。
（2）减震性好。
泡沫塑料在受到冲击载荷时，泡孔中的气体受载荷作用而压缩，外力消失而回弹，这种压缩、回弹会消耗掉冲击载荷能量。
（3）隔热性优良。
由于泡沫塑料中有大量气泡，泡孔内气体的热导率比塑料低很多，所以泡沫塑料的热导率很低。
（4）隔音效果好。
泡沫塑料隔音效果是通过吸收声波能量，使声波不能反射传递而达到的。
（5）比强度高。
由于泡沫塑料密度低，比强度自然要比非发泡塑料高。
泡沫塑料的力学强度随发泡倍数的增加而下降，一般微孔或小孔泡沫塑料强度高。
1.2.4泡沫塑料的应用
由于泡沫塑料具有优良的特性，所以在日用品、工业、农业、交通运输、国防工业、航空航天等方面得到了广泛应用，特别适用于减震包装材料、建筑材料、保暖材料、隔音材料、电器材料、日用品、医疗用品、船舶、车辆、飞机等方面[3]。
1.2.4泡沫塑料的进展
近些年来发泡技术得到了较快的发展，新的泡沫材料也不断出现[3]。
（1）微孔发泡工艺
微孔发泡（或超微孔）是一项比较新的技术。
普通泡沫塑料的泡孔直径一般为150~250μm，而微孔泡沫泡孔直径不大于50μm（超微孔小于30μm），泡孔密度109~1013泡孔·cm-3之间。
微孔发泡泡沫塑料具有优良的性能，包括高冲击强度、高疲劳寿命、高热稳定性、更好的隔热、绝缘性等特点。
但其加工难度比较大，一般采取间歇加工工艺和连续挤出工艺。
（2）注射结构发泡技术
结构发泡技术包括注射、挤出两种成型方法，其中注射结构发泡技术是注射成型技术中的一种改进技术。
它既保留了注射成型工艺中的许多优点，又避免了传统注射工艺中的一些问题，还能减轻泡沫塑料质量。
结构发泡技术还可模塑大型复杂泡沫塑料、使用低成本模具、可多模同时操作，从而降低生产成本。
结构发泡多采用多点低压注塑技术进行生产。
（3）吹塑发泡技术
吹塑发泡技术是一种新工艺，其基本过程与普通塑料的中空吹塑成型相似。
一般使用氮气作为中空吹塑发泡剂，生产出低发泡中空吹塑泡沫塑料。
日本的一些公司共同开发了一种将吹塑成型与发泡成型相结合的结皮发泡成型技术，其关键工艺是外皮树脂（型坯）未冷却固化时就立即将发泡泡沫注入该中空体内。
再用蒸汽将此发泡泡沫加热，使发泡泡沫互相结合，同时使此泡沫与外皮树脂的内面熔合，冷却后即成为结皮中空发泡泡沫塑料。
（4）新型发泡聚合物
聚丙烯是聚烯烃中综合性能最好的一种聚合物，具有较高的刚性、优良的耐热性和化学稳定性，是制备发泡泡沫塑料的的首选材料。
但通用聚丙烯在发泡温度下表现出熔体强度的骤降，使泡体黏度难以控制，甚至塌陷，很难生产出满足质量要求的泡沫塑料。
比利时MOTELL公司开发出的高熔体强度聚丙烯是一种含有长支链的聚合物，这种均聚物的熔体强度是具有相似流动性的通用聚丙烯的9倍，可生产出密度低达15kg/m³的聚丙烯发泡片材。
而通用聚丙烯通过共混改性、接枝交联等手段也可生产出高熔体强度的聚丙烯，对发泡非常有利。
（5）新型发泡剂
随着环境保护日益受到重视，替代CFC系列的物理发泡剂的研究和开发相当活跃，新的发泡剂不断出现。
有的新型发泡剂是临界的氮气或二氧化碳，可生产出泡孔直径在100~200μm之间的泡沫制品，而且该发泡剂还可用于工程塑料的发泡。
第1.3节硬质聚氨酯泡沫塑料
聚氨酯泡沫塑料可分为软质、半硬质和硬质三种类型。
聚氨酯泡沫塑料具有优良的物理机械性能、声学性能、电学性能和耐化学性能，其密度大小及软硬程度均可以随着原料和配方的不同而改变。
它不必像聚乙烯、聚氯乙烯等聚合物那样，需先将单体聚合成粒后才能加工成泡沫塑料，而可以直接从单体原料一次加工成聚合物泡沫塑料，省去了聚合、分离、精制、挤出成粒等中间工序。
聚氨酯合成时，还可以通过改变多元醇或多异氰酸酯的化学结构（如官能度、分子量、分子链的大小、结构和形态）、规格、品种等调节配方组合，制出各种性能和用途的终端制品，如导电、导磁、耐高温、耐低温、耐磨、阻燃、高回弹、慢回弹、高密度、低密度、网状泡沫、亲水泡沫等泡沫塑料，满足国民经济中各个工业领域提出的各种技术要求，因此应用范围十分广泛，几乎渗透到国民经济的各个部门，特别在家具、床具、运输、冷藏、建筑、绝热等部门使用得十分普遍，已经成为不可缺少的材料之一。
近年来，聚氨酯泡沫塑料又在农业、医药卫生、三废治理、节能、宇宙飞行、国防军事尖端等领域开辟了新的用途，成为塑料中应用范围最广的品种之一。
因此，自二十世纪五十年代工业化以来，它的发展一直非常迅速，到目前为止，除聚烯烃、聚氯乙烯、酚醛、氨基塑料等大吨位的塑料品种外，在某些工业发达的国家聚氨酯泡沫塑料的产量已上升到第六、七位[1]。
在聚氨酯泡沫塑料中，硬质聚氨酯泡沫塑料（RigidPolyurethaneFoam，简称RPUF）是十分重要的一类。
硬质聚氨酯泡沫塑料是指在一定负荷作用下不发生明显形变，当负荷过大发生形变后不能恢复到初始状态的聚氨酯泡沫塑料[1]。
硬质聚氨酯泡沫塑料由多元醇、异氰酸酯和各种助剂制得，因其泡孔以闭孔为主，使用CFCS作发泡剂时发泡气体保留在泡孔内，所以它具有极低的导热系数、较低的密度、一定的强度和硬度，电学性能、隔声抗震效果优良，经过添加剂处理，又能提高阻燃性、耐水性、耐腐蚀性，广泛应用于汽车、建筑、冰箱、家具、包装、造船、石油化工等行业。
由于其极低的导热系数和耐水性，以及密度小、比强度高、易切割等特点，其应用在冰箱、冷藏柜的保温，建筑业上屋顶墙体窗户地面管道等的保温，工业上水、水蒸气等保温、保冷管道等方面的优势是其它传统材料无法比拟的。
另外它还应用于造船工业中船体的防湿和堵漏，而在包装工业中由于硬泡的增强作用不需昂贵的木质包装箱运输，纸板即可满足要求[4]-[5]。
随着硬质聚氨酯泡沫塑料机械强度的不断提高，它作为结构材料用于支撑、填充等方面的前景将日趋广阔。
第1.4节生产硬质聚氨酯泡沫塑料的主体成分及各种助剂
1.4.1主体成分
异氰酸酯和多元醇是聚氨酯发泡体系的两个主要组成部分。
我国有机异氰酸酯工业从二十世纪五十年代初开始至今，依靠自己的技术力量开发了甲苯二异氰酸酯（TDI）、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）[6]。
自八十年代起，我国开始形成了以引进技术生产甲苯二异氰酸酯（TDI）、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）为主，辅以自主开发的技术生产六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、三苯基甲烷三异氰酸酯（TTI）等小吨位品种异氰酸酯的生产格局[2]。
1.4.2各种助剂
1.4.2.1发泡剂
1.4.2.1.1化学发泡剂
化学发泡剂的发泡原理是根据异氰酸酯分子结构中的异氰酸根基团可以和发泡剂分子上的羟基、氨基等多种基团发生反应，产生的小分子气也（如CO2）被封存于固化后的体系中，就形成了泡孔。
化学发泡剂中最普通的就是水，因其污染小、成本低、工艺简便、发泡效果好而得到了广泛应用[7]。
1.4.2.1.2物理发泡剂
物理发泡剂主要是一些低沸点的小分子，常温下一般是液体，其发泡原理是依靠酸酯与多元醇反应时放出的热量使发泡剂温度升至沸点以上，形成气体，产生泡其中氟里昂发泡剂是硬质聚氨酯泡沫塑料理想的发泡剂。
1.4.2.2泡沫稳定剂
泡沫稳定剂对于聚氨酯泡沫材料中泡孔的形成、稳定、孔径大小的调节都起到至关重要的作用，其中应用最广的是有机硅泡沫稳定剂，主要由低含氢聚硅氧烷和端烯丙基聚醚在铂催化剂作用下合成制得。
1.4.2.3扩链剂
1,4-丁二醇、1,4-环己二醇和对苯二酚-双（p-轻乙基）醚三种不同结构的二元醇可作为硬质聚氨酯泡沫的扩链剂[8]。
当硬质聚氨酯泡沫密度相对较小时，1,4-丁二醇的加入可以明显提高材料的压缩强度。
三种扩链剂中，仅有对苯二酚-双（p-经乙基）醚对提高材料热稳定性有贡献。
而与不含扩链剂的硬质聚氨酯泡沫相比，三种扩链剂对提高材料的热降解反应活化能均无贡献。
第1.5节硬质聚氨酯泡沫塑料在工程上的应用
聚氨酯硬质泡沫材料在工业和民用设施上有广泛的应用。
在建筑业上，主要是利用聚氨酯硬质泡沫较低的导热系数和吸水率，将其用于保温防水材料[9]-[12]。
现场喷涂的硬质聚氨酯泡沫导热系数一般只有0.021W·M-1·K-1左右，广泛采用CFC-11替代技术时，硬泡（除真空绝热板）的即时导热系数最低可低达0.019W·M-1·K-1，而且蓄热系数很小，是目前工程上常用的其它材料无法相比的。
硬质聚氨酯泡沫分子不亲水，独特的闭孔结构使它具有极高的水蒸气渗透阻隔性和良好的不透水性，另外还有吸音降噪[14]、抗震、使用寿命长等优点。
徐归德[15]总结了硬质聚氨酯泡沫作为屋顶、墙面、地面等保温材料的应用和施工技术，其施工工艺简单，既节能又环保，值得大力推广。
郭晓飞[16]等研究了应用于寒冷地区建筑外墙保温的硬质聚氨酯泡沫，从原料、工艺、设备等方面，介绍适合寒冷地区的建筑外墙聚氨酯现场喷涂保温系统。
硬质聚氨酯泡沫在公路、铁路方面也已得到了应用。
硬质聚氨酯泡沫已经在公路行业得到了应用，与本课题相关的国外技术己实践多年，最主要的为优特（URETEK）方法[17]-[19]。
此方法1980年于芬兰发明，之后迅速传至全世界。
1988年在英国开始工业应用，主要用于混凝土板的支撑、抬升和重置水平，地基增强，填充管线和大的孔洞。
URETEK技术所用的聚合物主要组成即为硬质聚氨酯泡沫，将液体原料通过地面钻出的孔洞注入地下的孔隙中，发泡固化形成填料。
相关专利称其组分反应时间约为30秒，10分钟可基本固化完全。
泡沫塑料泡孔孔径0.05-0.5mm，发泡倍率30左右，闭孔率90%以上（雷明顿方法），硬度约为70。
其密度可在10kg/m3压500范围内变化，压缩强度和弯曲强度均可达10MPa以上，剪切强度约为5MPa，断裂伸长率低于10%，拉伸强度约为7MPa。
URETEK技术由于其快速、经济、地面损坏程度小、材料性能优异、耐久性强等特点而得到了广泛应用。
第1.6节聚氨酯泡沫塑料的发泡过程及发泡体系
1.6.1聚氨酯发泡过程中的基本化学反应
在聚氨酯发泡的整个过程中会发生很多化学反应，这些反应先后或同时发生，并且互相影响。
深刻理解并尽可能地控制各个反应的速率和程度对得到性能优良的泡沫塑料非常重要。
主要反应包括以下几个[1]。
（1）异氰酸酯与羟基反应，多异氰酸酯与多元醇（聚醚、聚酯或其它多元醇）反应生成聚氨基甲酸酯：
（2）异氰酸酯与水反应，带有异氰酸酯基团的化合物或高分子链节与水先形成不稳定的氨基甲酸，然后分解成胺和二氧化碳。
胺基进一步与异氰酸酯基团反应生成含有脲基的高聚物。
上述两项反应都属于链增长反应，后者还生成二氧化碳。
因而既可看成是链增长反应，又可视作发泡反应。
通常在无催化剂存在下，上述异氰酸酯与胺基反应速率是很快的，所以在反应中不但使过量的水与异氰酸酯反应，而且还能得到高收率的取代服，且很少有过量的游离胺存在。
这样，可以把上述反应直接看作是异氰酸酯与水反应生成取代脲。
（3）脲基甲酸酯反应，氨基甲酸酯基团中氮原子上的氢与异氰酸酯反应，形成脲基甲酸酯。
上述反应均属于交链型反应
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