簡單地說，多異氰酸酯和多羥基化物瓜生成聚氨酯樹脂。開始，人們使用芳香香族多異氰酸酯，即甲苯二異氰酸酯。后來出于提高聚氨酯涂料的光穩定性的需要。20世紀60年代，進行了脂肪族多異味氰酸酯的研制，例如六亞甲基二異氰酸酯。
當時，出于經濟因素的考慮，常用苯胺和甲醛的低聚物通過光氣化來合成4，4′二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基多異氰酸酯。異氰酸酯單體有一定的揮發性，刺激人體，在涂料生產中很少直接使用它。一般是將單體制成預聚體，也就是把一半的NCO基聚合成氨基甲酸酯，將另一半NCO基繼續和多羥基化合物反應。這樣聚合后基分子量提高，揮發有所下降，基本解決了對人體和環境的危害。
異氰酸酯可以和一系列帶有活潑氫的化合物起反應。
正因為如此，聚氨酯涂料具有使用領域廣、可塑性強的特點。例如，它根據需要調節其成分配比，涂膜能從極堅硬轉變成極柔韌。可與聚酯、聚醚、環氧、醇酸、聚丙烯酸酯、醋酸丁酸纖維素、氯乙烯醋酸乙烯共聚樹脂、瀝青、干性油等配合制成涂料，生產許多新品種。
從前面的反應過程可見，原料組成和各組分相對含量不同的涂料，其性能及成膜的工藝條件也不一樣。
聚氨酯聚合物分子中含有多種鍵結構，與其他涂料相比，有如下特點：
顯然聚氨酯耐磨性是最好的。
聚氨酯涂料附著力強，對金屬、木材、玻璃、水泥、橡膠、某些塑料均有優良的附著力，它還可以配成優良的膠黏劑，附著能力接近環氧樹脂;涂膜豐滿，光亮平滑，既有優美的裝飾性，又有良好的保護性，適用于高級木器、鋼琴、大型客機等表面裝飾;涂膜具有良好的防化學藥品性，可以耐酸、堿、鹽、石油產品、工業廢氣，是化工設備的優良防護涂料;具有良好的電氣性能，在涂有聚氨酯的導線上，可以直接錫焊，特別適用于電訊器材和儀表的裝配同時也可以制成耐高溫的絕緣涂料;具有良好的耐油、耐溶劑性和耐腐蝕性，可用以制造溶劑貯槽、石油管道、油罐、油庫用涂料。
但是異味氰酸基化學性質非常活潑，對含活性氫的化合物，尤其對水和潮濕特別敏感，容易成膠報廢。異味氰酸酯和其加成物，所含游離單體過多，應注意勞動保護。同時，它的施工比較麻煩，如不注意會出現層間剝離，起小泡。
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