前端聚合(Frontal Polymerization,简称FP)是一种通过局部反应区域在单体中的移动,利用单体自身反应产生的热维持聚合反应进行,将单体转变为聚合物的一种新的聚合方法,具有反应速度快、污染少、节省能源,过程可控制等优点。前端聚合一般可分为三种反应模式：第一种是热前端聚合,简称TFP,利用外在的放热源引发前端；第二种是光前端聚合,简称PFP：局部反应通过连续施加的外在UV源引发；第三种是等热前端聚合,简称IFP：依赖于Norrish-Trommsdorff或称为凝胶效应gel effect,当单体和引发剂扩散进入聚合物种子中时发生。本文使用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)通过前端聚合,制备出聚氨酯预聚体。通过研究聚氨酯的反应机理和反应动力学,得出了反应活性剂用量与反应速率、Tmax之间的关系。随后研究了前端聚合反应速率与PPG分子、活性剂DBTDL/TDI比例以及溶剂用量之间的关系。使用活性剂DBTDL与TDI用量摩尔比在0.010-0.014之间发生前端聚合,而没有本体自聚的产生。当活性剂DBTDL与TDI用量比例超过0.014时,反应速率会急剧上升,成不规则曲线,说明已经发生了自聚合反应。溶剂二甲苯的使用量增加时,降低了单体、活性剂浓度,使反应体系活性降低,同时前端反应放热时增加了环境的热散失,致使前端反应热量减少,Tmax降低,前端聚合反应速率也随之降低。文章最后进行了傅立叶红外光谱(FT-IR)分析,表明前端聚合法合成的聚氨酯与传统聚合法合成的聚氨酯具有相同的特征吸收峰,并用扫描电镜(SEM)看出前端聚合法合成的聚氨酯具有良好的分散性。通过比较传统聚合和前端聚合所生成的聚氨酯的热学、力学性能可以得出前端聚合具有的优越性能。