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PU合成化學和發泡工藝 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 合成的一般反應方程式如圖所示。

圖示PU 合成的反應方程式該反應為放熱反應。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，對于 PU 合成，應使用等摩爾的二異氰酸酯/多異氰酸酯和二醇/多元醇以達到完全聚合度。有趣的是，在實踐中，由于-NCO 與水的-OH（通常存在于多元醇中）發生反應，幾乎沒有過量的多異氰酸酯用于補償其損失。遵循相同的化學反應并使用多元醇和多異氰酸酯的組合，合成了無數的 PU。PU 的這種特性使其有別于其他合成聚合物（PE、PP、PS 等）孤獨的單體。此外，在 PU 合成過程中，-NCO 還與其他官能團反應，例如胺、尿素和羧酸，因此， 最終生產出有不同功能和不同物理化學性質的 PU。

根據交聯密度的程度，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 基團之間的反應形成的高度交聯網絡導致熱固性聚氨酯的形成，熱固性聚氨酯具有更高的熱穩定性，適用于相對高溫的應用。然而，高度交聯的網絡限制了熱固性 PU 的重塑和回收，以及對其生物降解性的限制。

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