第一章　聚氨酯反应及加工设备概述

第一节 异氰酸酯的结构特征

在聚氨酯工业发展的过程中，人们对聚氨酯材料作了比较深入、系统的基础研究，对相关化合物的特征，材料的合成工艺等都有了较深入的认识。虽然聚氨酯合成有不同的化学反应，生产出来的产品表现形式各种各样，但聚氨酯化学的基础都是围绕异氰酸酯的特殊化学特性而展开的。

异氰酸酯是在分子结构中含有重叠双键异氰酸酯基（）的化合物。其化学活性主要表现在异氰酸酯基团上，该基团具有重叠双键排列的高度不饱和键结构，化学性质十分活泼，能与各种含活泼氢的化合物进行反应。

对于异氰酸酯基团所具有的高反应活性能力，Baker等人提出来该基团的电子共振理论：由于异氰酸酯基团的共振作用，使得氮、碳、氧原子周围的电子分布发生变化，产生亲核中心和亲电子中心的碳原子。其共振结构的电荷分布如下：

在该特性基团中，氮、碳和氧三个原子的电负性顺序为O＞N＞C。因此，在氮原子和氧原子周围的电子云密度增加，表现出较强的电负性，使它们成为亲核中心，很容易与亲电子试剂进行反应。而对于排列在氧、氮原子中间的碳原子来讲，由于其两边强电负性原子的存在，使得碳原子周围正常的电子云偏向氮、氧原子，从而使碳原子呈现出较强的正电荷，成为易受亲核试剂攻击的亲电子中心，表现出很强的正碳离子特征，即十分容易与含有活泼氢的化合物（HX）发生亲核加成反应。这也是聚氨酯化学中最基本的反应：

含活泼氢化合物（HX）的品种很多，在聚氨酯工业中，比较重要的含羟基化合物有醇类、酚类、水、羧酸等化合物；比较重要的含氨基化合物有胺类、脲类、氨基甲酸酯等化合物。