聚脲是一类主链含有脲基（-NH-CO-NH-）的高性能聚合物，因其优异的耐磨性、耐腐蚀性和力学强度，在防水涂料、汽车部件、管道防腐等领域应用广泛。其合成方法经历了从经典异氰酸酯路线到绿色非异氰酸酯路线的持续演进。

经典合成路线：异氰酸酯法

工业上聚脲的传统合成基于异氰酸酯的高反应活性，主要有两条路径：

• 二胺-二异氰酸酯路线：由二胺与二异氰酸酯通过逐步加成聚合。该反应在室温下即可瞬间完成，放热量大，无需催化剂，是反应注射成型（RIM）和喷涂聚脲弹性体（SPUA）技术的基础。

• 水-二异氰酸酯路线：异氰酸酯与水反应生成不稳定的氨基甲酸，分解释放CO₂后得到胺，进而与另一异氰酸酯反应形成脲键。该过程相对温和，常用于聚脲泡沫的制备，但易发生交联副反应，生成缩二脲等复杂结构。

绿色合成新路线：非异氰酸酯法

传统方法依赖毒性较大的异氰酸酯，且对湿气敏感。为实现可持续发展，研究者开发了以二氧化碳（CO₂）为羰基源的绿色路线：

• CO₂与二胺直接缩聚：在催化剂作用下，CO₂与二胺反应生成聚脲和水，通过移走水促使平衡右移。

• 碳酸酯中间体法：CO₂先与环氧化合物等反应生成环状碳酸酯或碳酸二甲酯，再与二胺经开环或缩聚生成聚脲。

• 尿素法：CO₂与氨合成尿素后，尿素与二胺在高温下缩聚，脱除的氨可循环利用。

此外，前沿研究还探索了钌催化卡宾插入N-H键、基于Michael加成交联等新型聚合策略。

以下流程图系统梳理了聚脲的主要合成路径及其关系：

聚脲的合成正处于从传统异氰酸酯工艺向绿色、可持续工艺转型的阶段。以CO₂为原料的非异氰酸酯路线不仅降低了毒性和环境风险，还实现了温室气体的资源化利用。未来，随着催化技术和新型聚合方法的发展，聚脲材料将在保持优异性能的同时，迎来更广阔的应用前景。