硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料可采用一步法與兩步法生產(chǎn)。所謂一步法，就是將各種原料進行棍合后直接發(fā)泡成型。而兩步法是將全部或部分多元醇與異氰酸酯先反應(yīng)生成含有一定量游離異氰酸酯基團預(yù)聚體，然后再與其他添加劑一起發(fā)泡，生成泡沫塑料。兩步法又分為預(yù)聚體法和半預(yù)聚體法，兩者差別在于異氰酸酯和多元醇的比例不同。為了生產(chǎn)的方便，目前不少廠家把聚醚多元醇或(及)其他多元醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑等原料預(yù)混在一起，將之稱為“白料”。使用時與粗MDI(俗稱“黑料”)以雙組分形式混合發(fā)泡，仍屬于“一步法”，因為在混合發(fā)泡之前沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
早期的聚氨酯硬泡采用預(yù)聚體法生產(chǎn)，這是因為當(dāng)時所用的多異氰酸酯原料為甲苯二異氰酸酯(TDI-80 )，由于TDI黏度小，與多元醇的私度不匹配，TDI在高溫下?lián)]發(fā)性大，且與多元醇、水等反應(yīng)放熱量大，若用一步法生產(chǎn)操作困難，故當(dāng)時多用預(yù)聚體法。若把全部TDI和多元醇反應(yīng)，制得的端異氰酸酯基預(yù)聚體粘度很高，使用不便。硬泡生產(chǎn)中所指的預(yù)聚體法實際上是“半預(yù)聚體法”，即首先將TDI與部分多元醉反應(yīng)，制成的預(yù)聚體中NCO的質(zhì)量分數(shù)一般為20%~25%由于TDI大大過量，預(yù)聚體的粘度較低。預(yù)聚體再和聚酯或聚醚多元醇、發(fā)泡劑、表面活性劑、催化劑等混合，經(jīng)過發(fā)泡反應(yīng)而制得硬質(zhì)泡沫塑料。
預(yù)聚體法優(yōu)點是:發(fā)泡緩和，泡沫中心溫度低，適合于模制品;缺點是:步驟復(fù)雜，物料流動性差，對薄壁制品及形狀復(fù)雜的制品不適用。自從聚合MDI開發(fā)成功后，TDI已從本上不再用作硬質(zhì)泡沫塑料的原料，一步法隨之取代了預(yù)聚體法。一步法和預(yù)聚體法的生產(chǎn)工藝流程如圖2.3,2.4所示。
