TPU材料基本概念與分子結構

TPU材料基本概念:熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic polyurethane)：可加熱塑化，化學結構上沒有或很少交聯，其分子基本是線性的，然而卻存在一定的物理交聯。這類聚氨酯稱為TPU。

TPU材料與各類熱塑性彈性體TPE的性能對比

聚氨酯TPU熱塑性彈性體的近程分子結構

PU合成的反應和副反應比較復雜，但合成TPU 的最基本的反應是由多元醇和異氰酸酯反應生成氨酯基。由此類含有氨酯基的結構鏈段為重復單元，再配以長鏈多元醇和短鏈多元醇（擴鏈劑）組合成硬段軟段相間的分子鏈結構，就是TPU的基本結構了。

聚氨酯TPU熱塑性彈性體的鏈段結構結構

聚氨酯TPU熱塑性彈性體 的分子鏈結構（二級結構）：大分子二元醇和異氰酸酯連接形成長分子鏈，因為分子鏈較長，表現為柔性，就成為在整個分子鏈中的軟段結構。短鏈二元醇（擴鏈劑）和異氰酸酯連接成短鏈結構，因為鏈短，表現為剛性，就成為分子鏈中的硬段結構。這樣硬段軟段相間的特殊結構賦予了TPU既有彈性又有不錯的機械性能且可熱塑加工的特殊性能，從而使TPU作為介于塑料和橡膠之間的一個新類高分子材料得到廣泛應用。對于不同的大分子多元醇，擴鏈劑和多異氰酸酯的選擇搭配可制取品種繁多各種性能的TPU產品。

聚氨酯TPU熱塑性彈性體軟硬段的組成

根據以上的基本結構，我們可以看出對于不同的應用范圍，TPU的配方和性能可進行非常多種類的排列組合。但是在現實設計配方和工業化生產時，卻會因為原材料（多元醇和多異氰酸酯以及擴鏈劑）相互的限制，從而使真正可用于很高端的應用的研發還是非常的困難。近年隨著更多種類異氰酸酯的開發成功，TPU的發展也正進入一個更高的階段。