Функціональний механізм полікарбонатних діолів в першу чергу пояснюється гідроксильними групами, розташованими на обох кінцях їх молекулярних ланцюгів. Під час синтезу поліуретанових матеріалів ці гідроксильні групи реагують з ізоціанатними групами з утворенням уретанових зв’язків, таким чином включаючи полікарбонатний діол як «м’який сегмент» у молекулярний ланцюг поліуретану. Контролюючи співвідношення між полікарбонатним діолом та ізоціанатом, можна регулювати молекулярну структуру та ступінь поперечного -зшивання поліуретану, тим самим впливаючи на твердість, еластичність і механічні властивості матеріалу. Отже, полікарбонатні діоли служать не тільки життєво необхідною сировиною для синтезу поліуретану, але й ключовими компонентами, які визначають гнучкість і довговічність матеріалу.
Під час реакції гідроксильні групи полікарбонатдіолу виявляють високу реакційну здатність, що дозволяє їм вступати в реакції приєднання з ізоціанатами в присутності каталізатора та при відповідних температурах. Під час реакції молекули діолу та ізоціанатів поступово з’єднуються разом, утворюючи довгі поліуретанові молекулярні ланцюги. При оптимізації пропорцій компонентів в системі виходить поліуретановий матеріал з певною молекулярною масою і структурною стабільністю. Молекулярна маса, гідроксильне число та карбонатна структура самого полікарбонатного діолу впливають як на процес реакції, так і на структуру кінцевого полімеру; отже, у практичному виробництві конкретна марка полікарбонатного діолу повинна вибиратися на основі передбачуваного застосування продукту.
Карбонатна структура, утворена полікарбонатними діолами, забезпечує чудову стабільність, що є ключовим фактором їх здатності підвищувати ефективність поліуретану. Поліуретани, що містять полікарбонатні діоли як м’які сегменти-завдяки спільному впливу структури молекулярного ланцюга та твердих сегментів-зазвичай досягають балансу гнучкості, стійкості до стирання, стійкості до гідролізу та стійкості до старіння. Крім того, змінюючи молекулярну масу полікарбонатного діолу та регулюючи його співвідношення з іншими поліолами та ізоціанатами, загальні властивості матеріалу можна-налаштувати так, щоб відповідати конкретним вимогам різноманітних застосувань, таких як еластомери, покриття, адгезиви та синтетична шкіра.