一、聚氨酯與聚脲的分子結(jié)構(gòu)相似點和相異點：

    聚氨酯是以含端異氰酸酯NCO化合物與含多羥基化合物經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，形成具有氨酯鍵   NHCOO（又稱氨基甲酸酯）的高分子材料。

                                         - NCO+HO-  → -NHCOO-

    該反應(yīng)需要一定的溫度，并且需要催化劑。其所形成的高分子材料固化成膜后，其高分子鏈上含有多種化學(xué)鍵。如：碳碳鍵-C-C-、醚鍵-O-、酯鍵-COO-、氨酯鍵-NHCOO-、也含有少量脲鍵-NHCONH-等。

    聚脲是以含端多異氰酸酯NCO與端多元胺（包括樹脂和擴鏈劑），反應(yīng)所形成具有脲鍵 -- NHCONH- 的高分子材料。

-NCO-+NH2-  →  -NHCONH-

    它無需催化劑，也不須加熱即可迅速反應(yīng)。在噴涂聚脲SPUA中需加熱是調(diào)整粘度，便于均勻噴出成膜的需要?；瘜W(xué)反應(yīng)過程本身不需要加熱。其固化后高分子鏈中含有碳碳鍵C-C  、 醚鍵 -O-  、脲鍵-NHCONH- 、酯鍵-COO-、氨酯鍵-NHCOO-等。

相同點：

1、聚氨酯固化成膜后和聚脲固化成膜后，分子鏈中所含的化學(xué)鍵種類是相同的或相似的的。

2、無論是聚氨酯和聚脲，其必須先制成含端基為異氰酸酯的預(yù)聚體或半預(yù)聚體或齊聚物。也有人將聚脲稱為一種特殊的聚氨酯或高力學(xué)性能的聚氨酯。

不同點：

1、盡管聚氨酯和聚脲固化成膜后，所含化學(xué)鍵的種類相同或相似。但聚氨酯橡膠膜中對其物理性能起關(guān)鍵作用的官能團為氨酯鍵，而聚脲固化后對其性能起關(guān)鍵作用的官能團為脲鍵。在聚氨酯和聚脲中都會有氨酯鍵和脲鍵。但由于在聚氨酯固化后的橡膠膜中，氨酯鍵數(shù)量大大超過脲鍵，其性能主要由氨酯鍵所決定。而聚脲固化后的橡膠膜中脲鍵的數(shù)量超過氨酯鍵數(shù)量，其性能主要由脲鍵所影響。

2、脲鍵強度大大超過氨酯鍵強度，并且脲鍵很穩(wěn)定。

3、對于市場上常見的噴涂聚氨酯（脲）PU（A）或稱雜合聚脲hybride，在雙組分中除采用氨基聚醚以及端氨基擴鏈劑外，還有羥基類物質(zhì)（如聚醚、聚酯等）以及催化劑。雜合聚脲中氨類物質(zhì)的量在交聯(lián)固化劑中應(yīng)在20%-80%，如果低于20%則稱為聚氨酯。

4、單組分聚氨酯固化過程中，一個水分子消耗兩個NCO，產(chǎn)生一個脲鍵，分子結(jié)構(gòu)中氨酯鍵的數(shù)量仍大大超過脲鍵數(shù)量。其力學(xué)性能遠低于單、雙組分聚脲（包括雜合聚脲）。即使加入潛伏性固化劑，其氨酯鍵仍然大于脲鍵數(shù)量。常見的潛伏性固化劑為羥基和氨基同時封端化合物。解封后，與NCO異氰酸酯反應(yīng)形成氨酯鍵和脲鍵。潛伏性固化劑只不過抑制CO2氣泡的數(shù)量，抑制肉眼可見泡孔的產(chǎn)生。相當(dāng)部分的NCO還是靠水分子反應(yīng)形成脲鍵。只不過所產(chǎn)生CO2的速度和數(shù)量大大減少，不形成氣孔。交聯(lián)點有脲鍵，也有氨酯鍵。

5、市場上常見雙組分刮涂聚脲實質(zhì)上為聚氨酯（脲）即雜合聚脲。如果氨類固化劑在B組分（或稱R組分）含量低于20%則為聚氨酯。一些市場上所謂的雙組分刮涂聚脲實際為聚氨酯。因為其氨類固化劑低于20%。

6、對于雙組分聚氨酯，B組分中如果不加入任何端氨基物質(zhì)，而只有多元醇類物質(zhì)，兩者混合后，固化后的橡膠膜中主要含氨酯鍵，但仍然含有極少量脲鍵。因為當(dāng)有催化劑存在時水份與羥基存在競爭反應(yīng)。水份消耗NCO后，形成極少量脲鍵。

7、單組分聚脲必須對端氨基物質(zhì)（包括擴鏈劑、樹脂）進行封端，并且封端要完全，更不能加入含有任何羥基物質(zhì)，也不能加入封端的羥基物質(zhì)。否則，在同一系統(tǒng)中很快凝膠。

8、雙組分噴涂聚脲SPUA，A組分為含有NCO的齊聚物或半預(yù)聚體。R組分（B組分）為含氨類物質(zhì)（樹脂、擴鏈劑）混合物，不能加入羥基物質(zhì)和催化劑。這是國際聚脲發(fā)展協(xié)會PDA最新定義。傳統(tǒng)定義是R組分（B組分）中氨類物質(zhì)的量要超過80%，允許有低于20%的羥基類化合物（聚醚、聚酯）存在。

二、單雙組分聚氨酯、聚脲的物理性能：

1、固化過程：

    固化過程就是交聯(lián)反應(yīng)過程，對于雙組分聚氨酯：

                                  NCO-NCO + HO-OH → -NHCOO-NHCOO-

對于單組分聚氨酯： -NCO + H2O  → -NH2 + CO2↑

                                  -NH2 + NCO-   →  -NHCONH-

    對于聚脲的固化過程：

雙組分噴涂聚脲：

                              NCO-NCO+NH2-NH2 →  -NHCONH-NHCONH-

單組分涂膜聚脲：  XYN-NXY+ H2O → NH2-NH2

                               NH2-NH2 + NCO-NCO  → -NHCONH-NHCONH-

上述XY為封閉劑。

固化過程均發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

    雙組分聚氨酯交聯(lián)后，交聯(lián)點形成氨酯鍵；單組分聚氨酯、單組分聚脲、雙組分聚脲固化交聯(lián)后交聯(lián)點均形成了脲鍵。但單組分聚氨酯只有一個脲鍵。雙組分聚氨酯反應(yīng)過程中極少量的水份也會與NCO反應(yīng)，產(chǎn)生極少量脲鍵。

2、 影響性能的化學(xué)鍵

    上述表中，單組分聚氨酯在交聯(lián)固化過程中，在水份作用下二個NCO產(chǎn)生一個二氧化碳分子，生成一個脲鍵。而單組分聚脲在交膠固化過程中，在水份作用下，解除封閉的胺基，而形成二個脲鍵。正是由于單組分聚脲和雙組分噴涂聚脲在交聯(lián)后交聯(lián)點上形成二個脲鍵，其本體強度大大高于聚氨酯。而單組分聚氨酯交聯(lián)后形成了一個脲鍵，其強度低于具有兩個脲鍵的聚脲，另外其產(chǎn)生二氧化碳氣泡也是造成強度低的一個原因。雙組分聚氨酯固化后形成了2個氨酯鍵。上述為一種理想狀態(tài)，實際交聯(lián)反應(yīng)要復(fù)雜得多。聚脲中有擴鏈劑，聚氨酯中也可有擴鏈劑，擴鏈劑均參與反應(yīng)。另外在高溫潮濕環(huán)境下，還有水份參與競聚反應(yīng)。反應(yīng)過程中所選用分子種類、分子鏈大小以及擴鏈劑甚至包括施工過程等，對固化后的橡膠膜均有影響。

3、 聚氨酯與聚脲的力學(xué)性能對比：

    由于聚氨酯和聚脲交聯(lián)后所形成氨酯鍵、脲鍵在相對數(shù)量上的差異，從而影響了其力學(xué)性能。其中最為關(guān)鍵的兩點是拉伸強度和斷裂伸長率。

    以上為市場一般常見產(chǎn)品。但拉伸強度和斷裂伸長率與分子設(shè)計時分子種類、分子大小、官能度、輔助材料等有很大關(guān)系，其變化也很大。