聚氨酯固化剂是聚氨酯材料体系中的重要组成部分，它的主要作用是与含羟基的树脂或预聚体发生化学反应，形成三维网络结构，从而使材料从液态转变为固态，或提升其力学性能、耐化学性等。根据化学结构、反应特性以及应用特点，聚氨酯固化剂可以分为多种类型。
一、按照化学结构分类
1、多异氰酸酯类固化剂
这是常见的一类聚氨酯固化剂，其分子中含有两个或两个以上的异氰酸酯基团。这些基团能与羟基、氨基等活性氢基团发生反应。根据具体结构的不同，又可细分为几种：
芳香族多异氰酸酯：例如甲苯二异氰酸酯的衍生物、二苯基甲烷二异氰酸酯的衍生物等。这类固化剂反应活性较高，固化后的材料通常具有较高的机械强度和硬度，但长时间暴露在紫外线照射下容易发生黄变。它们多用于对耐黄变要求不高的底漆、内层涂层或深色制品中。
脂肪族多异氰酸酯：例如六亚甲基二异氰酸酯的衍生物、异佛尔酮二异氰酸酯的衍生物等。这类固化剂分子结构稳定，耐紫外线能力出色，固化后的制品不易黄变，保光保色性优良。常用于对耐候性要求高的面漆、户外涂层以及透明清漆等领域。
脂环族多异氰酸酯：其性能介于芳香族和脂肪族之间，兼具较好的反应活性和一定的耐候性。
2、氨基树脂类固化剂
虽然氨基树脂更常与其他体系配合，但在某些聚氨酯改性体系或特定配方中，它们也能起到交联固化的作用。这类固化剂需要较高的温度才能充分反应，固化后的涂层硬度高、耐化学品性好。
3、封闭型异氰酸酯固化剂
这类固化剂是普通多异氰酸酯的改良形式。通过某种封闭剂（例如酚类、肟类化合物）与异氰酸酯基团反应，暂时“封闭”其活性，使其在室温下稳定。当加热到一定温度时，封闭剂会解离，重新释放出活性的异氰酸酯基团，从而与羟基组分反应固化。这种特性使其非常适合用于单组分烘烤漆、粉末涂料以及热粘合纤维等领域，提供了便利的储存和施工条件。
二、按照固化机理分类
1、湿气固化型
这类固化剂本身含有高活性的异氰酸酯基团，能够直接与空气中的水分发生反应。水分先与异氰酸酯基反应生成不稳定的氨基甲酸，随后分解产生二氧化碳和胺，新生成的胺再继续与剩余的异氰酸酯基反应，形成聚脲结构而固化。这种固化方式使得它们可以配制单组分涂料、密封胶和胶粘剂，施工简便，但固化速度受环境温湿度影响较大，并且厚膜施工时可能因二氧化碳滞留而产生气泡。
2、羟基固化型
这是双组分聚氨酯体系中最经典的搭配。一个组分是含羟基的树脂（如丙烯酸多元醇、聚酯多元醇），另一个组分就是含异氰酸酯基团的固化剂。使用时将两组分按特定比例混合，异氰酸酯基与羟基发生加成聚合反应，形成聚氨酯结构。通过调整羟基树脂和固化剂的种类与配比，可以精确设计最终产品的性能，应用范围极其广泛。
3、催化固化型
在某些情况下，体系中本身含有足够的活性氢源（如水分或树脂中的微量羟基），添加特定的催化剂可以显著加速异氰酸酯与这些活性氢的反应，或者促进异氰酸酯自身的三聚反应形成稳定的三嗪环结构，从而实现快速固化。有机金属化合物（如二月桂酸二丁基锡）和叔胺类是常用的催化剂。
三、按照产品形态分类
1、溶剂型固化剂
这是传统的形式，将固化剂溶解在有机溶剂中。其粘度可调范围广，施工性能好，但对环境有挥发性有机物排放，对施工人员的健康影响也需注意防护。
2、无溶剂型固化剂
这类固化剂本身是低粘度的液体，或者通过改性成为低粘度状态，可以在不使用溶剂的情况下与其它组分混合。主要用于配制高固体分涂料或无溶剂体系，符合环保趋势。
3、水性固化剂
为了适应水性涂料的发展，水性聚氨酯固化剂应运而生。它们通常是通过对多异氰酸酯进行亲水改性，使其能够分散或乳化于水中。这类固化剂可以与水性羟基树脂配合，大大降低了体系的挥发性有机物含量，是环境友好型产品的重要方向。
四、常见固化剂品种举例
在具体应用中，我们经常会遇到一些特定的固化剂品种，它们是多异氰酸酯经过改性或加工后的产物，以改善其使用安全性、相容性或施工性能。
1、三聚体衍生物
通过使多异氰酸酯发生三聚反应，生成含有三嗪环结构的衍生物。这类固化剂粘度相对较低，与树脂的相容性好，并且能显著提高固化后材料的硬度、耐热性和耐化学品性。
2、加成物衍生物
例如，甲苯二异氰酸酯与三羟甲基丙烷等多元醇反应生成的加成物。这是一种非常经典的固化剂，固体含量高，综合性能均衡，在木器漆、工业涂料中应用广泛。
3、预聚物型固化剂
由过量的多异氰酸酯与低聚物多元醇反应制得，其分子末端仍含有未反应的异氰酸酯基团。这种固化剂分子量较大，毒性相对较低，常被用于弹性体、密封胶和胶粘剂领域，能赋予制品良好的柔韧性和附着力。
