1、催化剂对异氰酸酯反应活性的影响
催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，缩短反应时间，控制副反应。因此，催化剂常用于聚氨酯的制备。
聚氨酯合成中使用的催化剂主要有有机叔胺和有机金属化合物，它们既能催化与羟基的反应，也能催化与水的反应。然而，不同的催化剂对这两种反应的催化活性不同。一般来说，叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应(通常称为“起泡反应”)的催化效率要高于异氰酸酯与羟基的反应(即所谓的“凝胶反应”)。有机金属催化剂对凝胶反应的催化效率更为显著，即每种催化剂都有其选择性。
1. 异氰酸酯反应的催化机理
一般认为异氰酸酯与羟基化合物反应的催化机理是异氰酸酯或羟基化合物先与催化剂生成不稳定的配合物，再反应生成聚氨酯。然而，这一复杂催化反应的理论也有几个版本，目前还不是很清楚。
一个公认的催化机制是基于异氰酸酯被亲核催化剂攻击产生中间配合物，然后与羟基化合物反应。
此外，认为有机金属化合物的催化机制与叔胺不同，是形成三元活化配合物。有人提出羟基化合物可以在催化剂作用下形成四环活化配合物，再与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯。
2. 叔胺催化剂的酸碱性对其反应性的影响
在聚氨酯的制备中，酸性催化剂很少使用。酸性催化剂(如苯甲酰氯、无机酸和有机酸)对氨基甲酸酯和氨基甲酸酯的形成催化作用较低，但重要的是它们可以抑制双缩脲的形成，从而抑制交联反应。如果聚醚中还残留着微量碱(开环聚合时的KOH)，碱金属化合物在与二异氰酸酯反应时会催化交联副反应产生凝胶。因此，可以加入酸进行中和，如果酸略过量，则会抑制交联反应，从而使预聚物可以长期储存。
叔胺催化剂对异氰酸酯与羟基化合物反应的影响除其碱度外，还受空间位阻的影响。一般来说，碱度高，空间位阻小，催化能力强。叔胺对水与异氰酸酯反应的催化活性影响大于羟基与异氰酸酯反应的催化活性，多用于聚氨酯泡沫的制备。在叔胺类催化剂中，三乙二胺是一种具有特殊结构的催化剂。由于它是一种杂环化合物，叔胺的N原子上不存在空间位阻，因此对起泡反应和凝胶反应有较强的催化性能。是聚氨酯泡沫塑料常用的催化剂之一，也可用于制备聚氨酯胶粘剂、弹性体等。据估计，在水/醇混合体系中，其对羟基的催化能力为80%，对水的催化能力为20%，与有机金属化合物的催化能力相似。不同叔胺催化剂对异氰酸酯的各种反应具有不同的催化活性。