在有機膦催化劑加熱條件下，異氰酸酯可發(fā)生自身縮聚反應(yīng)，生成含碳化二亞胺基（—N﹦C﹦N—）的化合物，該反應(yīng)是異氰酸酯三聚及二聚反應(yīng)以外的另一重要自聚反應(yīng)。

㈠碳化二亞胺的形成

以苯基異氰酸酯為例，在戊雜環(huán)膦化氧催化劑存在下，40度以上反應(yīng)，收率可達(dá)90%左右。在聚氨酯工業(yè)中采用碳化二亞胺有兩種方式一種是碳化二亞胺類添加劑，包括單碳化二亞胺及多或聚碳化二亞胺，用途是聚酯型聚氨酯彈性體及其它體系的水解穩(wěn)定劑，以增加聚氨酯制品的水解穩(wěn)定性；另一種是碳化二亞胺改性二苯基甲烷異氰酸酯，是液化MOI的主要品種。

㈡碳化二亞胺水解穩(wěn)定劑

單碳化二亞胺在常溫下是黃色至棕色液體或結(jié)晶固體，聚碳化二亞胺常溫下為黃色~棕色粉末，相對分子量一般大于600.單碳化二亞胺可采用單異氰酸酯化合物制備，由于碳化二亞胺會與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)生成脲酮亞胺環(huán)狀物質(zhì)，可在NCO相鄰原子上接一位阻基團(tuán)以抑制副反應(yīng)。碳化二亞胺與異氰酸酯反應(yīng)生成脲酮亞胺的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。若無催化劑，反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行。聚碳化二亞胺一般可由HMDI、MDI、TDI、IPDI等二異氰酸酯制備。為了得到貯存穩(wěn)定性良好的聚碳化二亞胺，可采用兩個NCO基團(tuán)活性不同的二異氰酸酯，并將反應(yīng)產(chǎn)物的端NCO用醇或胺反應(yīng)掉。由于聚碳化二亞胺熔點高，一般在溶劑中進(jìn)行。

㈢碳化二亞胺改性MDI

MDI的揮發(fā)毒性小，活性高，可賦予制品良好的力學(xué)性能，但純MDI常溫下為固態(tài)，且不穩(wěn)定，給操作和貯存帶來不便?？蓪⒐虘B(tài)的二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）進(jìn)行改性，制的含碳化二亞胺的液態(tài)異氰酸酯。液態(tài)MDI不僅使用方便，且碳化二亞胺改性所制的的液化MDI可改善聚氨酯制品的耐水解性和阻燃性，主要用于微孔彈性體、模塑泡沫、噴涂彈性體等的制備。由于碳化二亞胺與異氰酸酯反應(yīng)生成多官能度的脲酮亞胺改性MDI，官能度大于2.通過控制脲酮亞胺的生成程度，可得到不同官能度的多異氰酸酯。產(chǎn)品中的碳化二亞胺質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在10%~20%之間。