TPU的合成方法按有無溶劑可分為兩類： 無溶劑的本體聚合法和有溶劑的溶液聚合法。本體聚合按反應(yīng)步驟又可分為一步法和預(yù)聚體法。一步法是將低聚物二元醇、二異氰酸酯和擴鏈劑同時混合生成。一步法工藝簡單， 操作方便， 但其反應(yīng)熱難以排除， 易產(chǎn)生副反應(yīng)。用一步法合成了聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體， 首先在反應(yīng)器中稱取配方量的聚酯多元醇和擴鏈劑， 丁二醇， 升溫至120℃真空脫水。迅速加入已預(yù)熱的快速攪拌均勻， 倒入已預(yù)熱的容器中， 于120℃真空焙烘，再降溫至100℃烘得淺黃色半透明聚氨酯產(chǎn)物， 之后在平板壓機上壓制成試片，制備的TPU具有較高的力學(xué)性能和阻尼性能。聚氨酯熱塑性彈性體突出的特點是耐磨性優(yōu)異、耐臭氧性極好、硬度大、強度高、彈性好、耐低溫，有良好的耐油、耐化學(xué)藥品和耐環(huán)境性能，在潮濕環(huán)境中聚醚型酯水解穩(wěn)定性遠超過聚酯型。TPU塑膠原料耐磨性能優(yōu)異，較天然橡膠耐磨五倍以上，是耐磨制品較優(yōu)的材料之一。路博潤 TPU EV90AT3

TPU的開發(fā)和商業(yè)化可以追溯到上世紀50年代。1950年，BFGoodrich公司的Schollenberger等人開始研制TPU，經(jīng)多次改良，Goodrich公司(現(xiàn)為Lubrizol公司)于1961年正式推出以EstaneVc為**的商品化TPU產(chǎn)品。上世紀90年代，隨著外資TPU生產(chǎn)企業(yè)在中國投資建廠，我國TPU工業(yè)開始起步并逐步發(fā)展。進入21世紀，在市場需求增長(主要是PVC和橡膠的替代)、自主TPU生產(chǎn)工藝提升、國產(chǎn)上游原材料供應(yīng)逐步穩(wěn)定以及下游加工工藝改善等多重因素的積極推動下，中國TPU的產(chǎn)銷年復(fù)合增長率達到10%以上。隨著用量增長，TPU已成為材料行業(yè)重要組成部分，其主要應(yīng)用于鞋材、3C護套、管材以及薄膜等領(lǐng)域。浙江Lubrizol TPU性能TPU已被廣泛應(yīng)用于:鞋材、 成衣、手機殼、充氣玩具、水上及水下之運動器材/汽車椅座材料、雨傘、皮箱等。

TPU彈性體的力學(xué)性能主要包括：硬度，拉伸強度，壓縮性能，撕裂強度，回彈性和耐磨性能，耐屈擾性等，而TPU彈性塑料的力學(xué)性能，除這些性能外，還有較高剪切強度和沖擊功等。硬度是材料抵抗變形，刻痕和劃傷的能力的一種指標。TPU硬度通常用邵爾A(ShoreA)和邵爾D(shoreD)硬度計測定，邵爾A用于比較軟的TPU，邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結(jié)構(gòu)中的硬段含量來決定，硬段含量越高，TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也會發(fā)生改變，拉伸模量和撕裂強度增加，剛性和壓縮應(yīng)力(負荷能力)增加，伸長率降低，密度和動態(tài)生熱增加，耐環(huán)境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關(guān)系。從室溫冷卻降溫至突變溫度(-4~-12℃)，硬度無明顯變化;在突變溫度下，TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性，這是由于軟段結(jié)晶作用的結(jié)果。

TPU改性的基本方法1.化學(xué)改性：通過化學(xué)反應(yīng)對TPU分子鏈進行官能團化，引入特定的極性基團或交聯(lián)結(jié)構(gòu)，以增強其耐油性、耐溶劑性或耐老化性能。例如，利用擴鏈劑增加TPU分子鏈長度，提高其強度和模量；或利用硅烷偶聯(lián)劑進行表面改性，提高TPU與無機填料的相容性。2.物理改性：通過添加不同性質(zhì)的填料、增塑劑、助劑等，改變TPU的物理性能。例如，添加無機填料如碳酸鈣、滑石粉等，可提高TPU的硬度、耐磨性和耐熱性；而添加增塑劑則可降低TPU的硬度，提高其柔韌性和加工性能。3.共混改性：將TPU與其他高分子材料（如聚酯、聚醚、聚酰胺等）進行共混，以取長補短，獲得綜合性能更優(yōu)異的材料。共混改性不僅可以提高TPU的力學(xué)性能、耐熱性、耐候性等，還可以降低生產(chǎn)成本，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域。TPU一般是透明的，耐磨，燒的話有蘋果或是中藥的味道。

TPU的主要特性有:1、硬度范圍廣：通過改變TPU各反應(yīng)組分的配比，可以得到不同硬度的產(chǎn)品，而且隨著硬度的增加，其產(chǎn)品仍保持良好的彈性和耐磨性。TPU的剛性可由彈性模量來度量。橡膠的彈性模量通常在1~10Mpa，TPU在10~1000Mpa，而塑料如尼龍、ABS、PC、POM等在1000~10000Mpa。TPU的硬度范圍相當寬，從ShoreA60~ShoreD85，并且在整個硬度范圍內(nèi)具有高彈性。2、機械強度高：TPU制品的承載能力、抗沖擊性及減震性能突出。3、耐寒性突出：TPU的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度比較低，在零下35度仍保持良好的彈性、柔順性和其他物理性能。TPU在很寬的溫度范圍內(nèi)如-40~120℃，具有柔性，而不需要增塑劑。4、加工性能好：TPU可采用常見的熱塑性材料的加工方法進行加工，如注塑、擠出、壓延等等。同時，TPU與某些高分子材料共同加工能夠得到性能互補的聚合物合金。5、耐油、耐水、耐霉菌。TPU對油類(礦物油，動植物油脂和潤滑油)和許多溶劑有良好的抵抗能力。6、再生利用性好。7、TPU還有良好的耐天候性，極優(yōu)的耐高能射線性能。聚酯型熱塑性聚氨酯用碳化二亞胺進行保護后，耐水解性有所提高。山東TPU290AE-FRM

TPU具有寬范圍的性能，既具有高的拉伸強度和伸長率，又具有優(yōu)異的抗撕裂和抗剪切性能。路博潤 TPU EV90AT3

從鏈段結(jié)構(gòu)來看，TPU是一種(AB)n型嵌段線性聚合物， 由柔性軟段和剛性硬段構(gòu)成。不同鏈段結(jié)構(gòu)的TPU具有不同的性能， 而鏈段結(jié)構(gòu)的類型主要由原料種類決定。分子結(jié)構(gòu)中引入側(cè)基會降低大分子間的取向結(jié)晶性， 從而導(dǎo)致力學(xué)性能下降、溶脹性能變差； 而一定的化學(xué)交聯(lián)可以提高彈性體的定伸應(yīng)力和耐溶劑性能，降低長久形變。在了解TPU時，我們有時會聽到硬段含量這個詞，硬段含量是指硬段在中的質(zhì)量百分數(shù)，是配方設(shè)計中一個重要參數(shù)。硬段含量直接影響的氫鍵、微相分離程度以及結(jié)晶性能， 是決定其形態(tài)的主要因素。一般來講， 隨著硬段含量的增加，TPU的硬度、模量以及撕裂強度等增加， 而扯斷伸長率下降。 路博潤 TPU EV90AT3