聚氨酯弹性体的合成有一步法和预聚体法两种工艺。

  一步法合成工艺：首先将低聚物多元醇（聚醚、聚酯等）与扩链剂、催化剂等助剂混合均匀，再与二异氰酸酯或多异氰酸酯混合、浇注固化。一步法的特点是方法简单，无需预聚步骤，缺点是反应放热集中，体系温度升高快，聚氨酯弹性体制品强度一般比预聚体法制备的弹性体强度低。

  预聚体法也可称作两步法，首先将低聚物多元醇和过量二异氰酸酯反应合成预聚体，作为组分1，扩链剂和交联剂作为固化剂组分2，组分1和组分2混合后反应固化得到聚氨酯弹性体。预聚体法可室温固化，也可加热固化。预聚体法的优点是，预聚体在合成过程中已经释放出部分热量，预聚体与固化剂反应时放热相对平缓，且得到的聚氨酯分子结构规整，制品强度比一步法得到的高；缺点是需添置预聚反应设备，预聚体的黏度可能会比较大。

  在预聚体法中分化出一种方法，即半预聚体法，其做法是先将配方用量的一部分低聚物多元醇与二异氰酸酯反应合成半预聚体，剩余部分的低聚物多元醇与扩链剂（或/及交联剂）混合配制固化剂组分，半预聚体与固化剂组分充分混合反应得到聚氨酯弹性体。这种半预聚体的NCO含量一般较高，例如在15%或20%左右，其中含部分未反应的二异氰酸酯单体（如MDI）。如果采用传统预聚体法合成的预聚体黏度较大，或者需要两个组分的流量配比接近（如两个组分的粘度接近，设计流量为1/1，或2/1），可采用半预聚体法。此法可用于制备聚氨酯密封胶、灌封胶等。