异氰酸酯是重要的有机中间体, 化学式为R−N=C=O，其因分子中存在-N =C =O 官能团而得名，以-NCO 基团数量分类， 异氰酸酯可分为单异氰酸酯、二异氰酸酯及多异氰酸酯等，常见的异氰酸酯通常呈无色或淡黄色液体状，带有刺激性气味。其物理性质随分子结构变化而不同。在化学反应方面，它既能与含羟基化合物反应生成聚氨基甲酸酯链段，也可与含活泼氢的原料反应，进一步生成缩二脲、脲基聚合物等物质。

全球聚氨酯市场中，二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）衍生聚氨酯的市场规模比甲苯二异氰酸酯（TDI）更大。全球MDI和TDI市场主要由拜耳、巴斯夫、亨斯迈和道化学公司控制。尽管MDI的售价高于TDI，但由于TDI的毒性较大，且MDI的模塑性优于TDI，因此TDI有逐渐被MDI取代的趋势。

1949年，Wurz成功合成了TDI，标志着异氰酸酯工业的开端。 1984年，Hentshe以伯胺光气法合成了异氰酸酯，此后光气法成为合成异氰酸酯的主要方法。 20世纪70年代，随着环保要求的日益加强，改进异氰酸酯的合成工艺，开发非光气合成法成为化工领域的重要课题。

1980年，全球异氰酸酯市场主要由拜耳、巴斯夫、亨斯迈、道化学公司控制。光气法因收率高、产品质量好而被广泛采用，但其毒性大、环境污染严重的问题逐渐显现。1990年，全球MDI和TDI市场继续由上述几家公司主导，光气法仍然是主要的生产方法。同时，非光气法的研究开始受到关注，但尚未实现大规模工业化生产。

2001年～2003年，道化学公司、拜耳公司、巴斯夫公司新建了大型MDI装置，2004年全球HDI的总产量为127万吨，其中欧洲的产量为32.5万吨。HDI的需求量逐年增加，主要应用于耐久性聚氨酯涂料。

2010年代初，非光气法合成异氰酸酯的技术逐渐成熟，特别是尿素法、碳酸二甲酯法等绿色合成方法受到关注。这些方法具有环保、经济、无污染等优点。2010年代中，中国异氰酸酯工业快速发展，烟台万华聚氨酯公司成功开发了MDI制造技术，成为继德国、美国、日本之后第四个拥有MDI制造技术自主知识产权的国家。2010年代末，全球异氰酸酯市场继续扩大，特别是在建筑、汽车、涂料等领域的需求持续增长。非光气法合成异氰酸酯的技术逐渐实现工业化生产。

随着环保法规的日益严格，非光气法合成异氰酸酯将成为主流。特别是尿素法、碳酸二甲酯法等绿色合成方法将得到更广泛的应用。

异氰酸酯是合成聚氨酯的主要原料，大致可分为脂肪族和芳香族二类。 虽然文献中介绍的异氰酸酯有数百种之多，但只有少数获得了实际应用。下面介绍3种在工业生产和实验室里常见的异氰酸酯。

异氰酸酯中的异氰酸基（-NCO）具有较高的活性，能够与多种物质发生化学反应。它可与含羟基化合物反应生成聚氨基甲酸酯链段，也能与含有活泼氢的原料发生反应，进而生成缩二脲、脲基聚合物等物质。这些反应会同时进行，且在催化剂的作用下，反应速度会显著加快。主要的化学反应如下：

异氰酸酯与含羟基化合物的反应是最主要的反应， 是合成聚氨酯的众多化学反应中最基本的一类，反应方程式如下：

异氰酸酯与胺的反应生成脲。 即使没有催化剂存在， 反应也能进行，反应十分彻底，反应方程式如下：

含异氰酸酯的物质会率先与水发生加成反应， 产物为化学性质不稳定的氨基甲酸，氨基甲酸会发生分解， 产生 CO2和胺， 胺会再次与异氰酸酯发生反应， 最终生成取代脲，反应方程式如下：

氨基甲酸酯基和取代脲基团里与氮原子相连接的氢均可以一定条件下与异氰酸酯发生支化反应，反应方程式如下：

异氰酸酯的合成方法主要包括光气法、三光气法、氨基甲酸酯热分解法、硝基化合物羰基化法、氨基甲酸酯阴离子脱水法和卤仿β消去法。其中，光气法收率高且已实现工业化，这是目前国内外生产异氰酸酯的主要方法。

以不同异氰酸酯合成的高分子材料广泛应用于生产汽车零部件、鞋底、人造革、涂料、粘合剂、隔热材料等。 近几年来，其应用领域逐步加大，主要用于耐久性聚氨酯、涂料、染料等工业生产中。

异氰酸酯的生产和使用过程中存在一定的健康和安全风险，具体情况及预防措施如下：

通过上述工程防护、个体防护和应急救援措施的综合应用，可以有效降低异氰酸酯生产过程中的职业病危害风险。