以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯（简称聚氨酯）为主体的聚氨酯胶黏剂，通常由多异氰酸酯与多元醇反应制得：

常用的多异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDD、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)等。常用的多元醇有端羟基聚酯（如聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸-1,4-丁二醇酯等）、端羟基聚醚。

由端羟基聚酯（或～聚醚）与不同比例的多异氰酸酯反应得到聚氨酯预聚体。其反应式为：

端异氰酸酯基聚氨酯预聚体（I)

端羟基聚氨酯预聚体（Ⅱ）

聚氨酯预聚体（I）和预聚体(Ⅱ)可作为单组分胶黏剂，亦可配合使用或者用交联剂交联成为双组分胶黏剂。聚氨酯胶黏剂交联时的反应主要有以下几种：

(1)氨基甲酸酯交联多异氰酸酯化合物（或端异氰酸酯基聚氨酯）和多羟基化合物（如三羟基丙烷、甘油、多官能端羟基聚氨酯等）反应，形成氨酯键而交联。

(2）取代脲交联 异氰酸酯和胺、水反应形成脲键，成为大分子或网状结构：

采用二元胺[如3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（简称MOCA)]作为端异氰酸酯聚氨酯预聚体的交联剂，可配制成高性能的聚氨酯胶黏剂。异氰酸酯容易和水起反应，对空气中的湿度也十分敏感，在制备时应避免异氰酸酯与湿气的接触，采用的试剂、溶剂、填料必须预先干燥。

(3)缩二脲交联异氰酸酯和脲可进一步反应形成缩二脲链，使聚氨酯大分子链形成交联的网状结构，使胶黏剂能有较大的抗蠕变性能和较好的耐热性能：

(4)脲基甲酸酯交联异氰酸酯和聚氨酯分子中的氨酯基反应生成脲基甲酸酯，形成交联网状结构。此反应速度相当缓慢，需在140℃以上的高温时才能完成：

(5)酰脲交联当聚氨酯分子中存在酰胺基时，异氰酸酯基可与其中酰胺基交联形成酰脲：