單組分硬泡的主要成分是預聚體，它是由異氰酸酯和聚醚反應而成的。由于異氰酸酯過量，預聚體的端基為異氰酸酯基。作用時，物料從罐中噴出，其末端的一NCO與空氣或環境中的水分進行化學反應，固化后，即成為硬質聚氨酯泡沫。其主要化學反應如下：
2R—NCO+H2O——+R—NCONHR
1987年以前，單組分硬質聚氨酯泡沫塑料的發泡劑是二氟二氯甲烷(CFC—12)和CFC—11的混合物。1987年以后，建筑業用單組分硬質聚氨酯泡沫塑料的發泡劑改為HCFC—22。HCFC-22原料成本略高，也可添加丙烷、丁烷等低沸點烴類化合物加以彌補。HCFC—22因是過渡性替代物，最終仍將被禁用，氫氟烴類等零()DP化合物可能成為未來的單組分硬質聚氨酯泡沫塑料的發泡劑，但這些發泡劑成本比CFC—11高得多。
首先準確稱取規定量異氰酸酯于三口瓶中，然后加1/2總量的混合聚醚，同時進行攪拌。由于反應放熱，反應液溫度上升。15min后，把剩余聚醚分批加入。保持料液溫度在40—90℃之間，直至加料完畢。加聚醚的時間約為35min。繼續攪拌，反應1h。再將定量硅油加入，并使其充分混合。然后將預聚體稱人罐中，封蓋。封好后，在加壓下的情況下加入發泡劑。使用時，打開閥門，由于發泡劑汽化，產生壓力，混合物從耐壓罐射出。沫狀射出物固化后成為泡沫塑料。
