第一章　聚氨酯反應及加工設備概述

第一節 異氰酸酯的結構特征

在聚氨酯工業發展的過程中，人們對聚氨酯材料作了比較深入、系統的基礎研究，對相關化合物的特征，材料的合成工藝等都有了較深入的認識。雖然聚氨酯合成有不同的化學反應，生產出來的產品表現形式各種各樣，但聚氨酯化學的基礎都是圍繞異氰酸酯的特殊化學特性而展開的。

異氰酸酯是在分子結構中含有重疊雙鍵異氰酸酯基（）的化合物。其化學活性主要表現在異氰酸酯基團上，該基團具有重疊雙鍵排列的高度不飽和鍵結構，化學性質十分活潑，能與各種含活潑氫的化合物進行反應。

對于異氰酸酯基團所具有的高反應活性能力，Baker等人提出來該基團的電子共振理論：由于異氰酸酯基團的共振作用，使得氮、碳、氧原子周圍的電子分布發生變化，產生親核中心和親電子中心的碳原子。其共振結構的電荷分布如下：

在該特性基團中，氮、碳和氧三個原子的電負性順序為O＞N＞C。因此，在氮原子和氧原子周圍的電子云密度增加，表現出較強的電負性，使它們成為親核中心，很容易與親電子試劑進行反應。而對于排列在氧、氮原子中間的碳原子來講，由于其兩邊強電負性原子的存在，使得碳原子周圍正常的電子云偏向氮、氧原子，從而使碳原子呈現出較強的正電荷，成為易受親核試劑攻擊的親電子中心，表現出很強的正碳離子特征，即十分容易與含有活潑氫的化合物（HX）發生親核加成反應。這也是聚氨酯化學中最基本的反應：

含活潑氫化合物（HX）的品種很多，在聚氨酯工業中，比較重要的含羥基化合物有醇類、酚類、水、羧酸等化合物；比較重要的含氨基化合物有胺類、脲類、氨基甲酸酯等化合物。