一、TPU是什么

       TPU就是熱塑性聚氨酯，是一類(lèi)加熱可以塑化、溶劑可以溶解的聚氨酯。熱塑性聚氨酯與混煉型和澆注型聚氨酯比較，化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒(méi)有或很少有化學(xué)交聯(lián)，其分子基本上是線(xiàn)性的，然而卻存在一定量的物理交換。所謂物理交換的概念，在1958年由SchollenbergeC.S.首先提出，是指在線(xiàn)性聚氨酯分子鏈之間，存在著遇熱或溶劑呈可逆性的“連接點(diǎn)”，它實(shí)際上不是化學(xué)交聯(lián)，但起化學(xué)交聯(lián)的作用。由于這種物理交聯(lián)的作用，聚氨酯形成了多相形態(tài)結(jié)構(gòu)理論，聚氨酯的氫鍵對(duì)其形態(tài)起了強(qiáng)化作用，并使其耐受更高的濕度。

二、TPU的分類(lèi)

        既然知道了TPU是什么，那它有哪些分類(lèi)呢？按劃分標(biāo)準(zhǔn)的不同，TPU可以有很多不同的分類(lèi)。比如，按軟段結(jié)構(gòu)可分為聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它們分別含有酯基、醚基或丁烯基。按硬段結(jié)構(gòu)分為氨酯型和氨酯脲型，它們分別由二醇擴(kuò)鏈劑或二胺擴(kuò)鏈劑獲得。普遍常見(jiàn)的劃分是分為聚酯型和聚醚型。

        按有無(wú)交聯(lián)可分為純熱塑性和半熱塑性。前者是純線(xiàn)性結(jié)構(gòu)，無(wú)交聯(lián)鍵；后者是含有少量脲基甲酸酯等交聯(lián)鍵。按制成品用途可分為異型件（各種機(jī)械零件）、管材（護(hù)套、棒型材）和薄膜（薄片、薄板）以及膠粘劑、涂料和纖維等。

三、TPU的合成

       TPU雖然有很多分類(lèi)，但從分子結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)，都是屬于聚氨酯。那么，它是怎么聚合而成的呢？按合成工藝的不同，主要分為本體聚合和溶液聚合。 

        在本體聚合中，又可按有無(wú)預(yù)反應(yīng)分為預(yù)聚法和一步法：預(yù)聚法是將二異氰酸酯與大分子二醇先行反應(yīng)一定時(shí)間，再加入擴(kuò)鏈生產(chǎn)TPU；一步法是將大分子二醇、二異酸酯和擴(kuò)鏈劑同時(shí)混合反應(yīng)成TPU。溶液聚合是將二異氰酸酯先溶于溶劑中，再加入大分子二醇令其反應(yīng)一定時(shí)間，*后加入擴(kuò)鏈劑生成TPU。

       TPU的軟段種類(lèi)、分子量、硬段或軟段含量以及TPU聚集態(tài)會(huì)影響TPU的密度，密度大約在1.10～1.25之間，與其他橡膠和塑料無(wú)顯著差異。在同等硬度時(shí)聚醚型TPU密度比聚酯型TPU低。

四、TPU的加工

      合成出來(lái)的TPU粒子需要進(jìn)行各種各樣的加工才能形成*終的制品，主要采用熔融法和溶液法進(jìn)行TPU的加工。熔融加工是用塑料工業(yè)常用的工藝：如混煉、壓延、擠出、吹塑和模塑（包括注射、壓縮、傳遞和離心等）；溶液加工是粒料溶于溶劑或直接在溶劑中聚合而制成溶液再進(jìn)行涂覆、紡絲等。

       TPU制成*終產(chǎn)品，一般不需要進(jìn)行硫化交聯(lián)反應(yīng)，可以縮短生產(chǎn)周期，廢棄物料能夠回收重新加以利用。

五、TPU的性能

      澆注型聚氨酯（液體）和混煉型聚氨酯（固體）一樣，TPU具有高模量、高強(qiáng)度、高伸長(zhǎng)和高彈性、優(yōu)良的耐磨、耐油、耐低溫、耐老化性能。其中拉伸強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率大，長(zhǎng)期壓縮永久變形率低等都是TPU的顯著優(yōu)點(diǎn)。

六、TPU的用途

       1958年美國(guó)Goodrich化學(xué)公司（現(xiàn)在更名為路博潤(rùn)）**登記了TPU商品牌號(hào)Estane，之后40年來(lái)全世界有20余個(gè)商品牌號(hào)問(wèn)世，每一個(gè)牌號(hào)有幾個(gè)系列產(chǎn)品。目前有生產(chǎn)TPU原料廠家主要有巴斯夫、科思創(chuàng)、路博潤(rùn)、亨斯邁、萬(wàn)華化學(xué)、上海恒安、瑞華、旭川化學(xué)等等。作為性能優(yōu)良的彈性體，TPU的下游產(chǎn)品方向非常廣泛，在日用品、體育用品、玩具、裝飾材料等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，下面舉幾個(gè)例子。

1、鞋材： TPU用于鞋材主要由于其優(yōu)良的彈性和耐磨性。含TPU的鞋類(lèi)產(chǎn)品穿著舒適度方面比普通鞋類(lèi)產(chǎn)品優(yōu)越得多，因此，在高檔鞋類(lèi)產(chǎn)品中較為廣泛，尤其是一些運(yùn)動(dòng)鞋，休閑鞋。

2、軟管：由于TPU軟管具有柔軟，良好的抗張強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度 耐高低溫性，所以在中國(guó)TPU軟管被廣泛用作飛機(jī)、坦克、汽車(chē)、摩托車(chē)、機(jī)床等機(jī)械設(shè)備等的輸氣、輸油軟管。

3、線(xiàn)纜：TPU提供了耐撕裂、耐磨與彎曲特征，耐高低溫性更是電纜性能的關(guān)鍵。所以在中國(guó)市場(chǎng)上，高等電纜如控制電纜與電力電纜用TPU，用來(lái)保護(hù)設(shè)計(jì)復(fù)雜電纜的被覆材料，用途也日益廣泛。

4、醫(yī)療器械：TPU是一種安全、穩(wěn)固、優(yōu)質(zhì)的PVC替代材料，不會(huì)有鄰苯二甲酸酯等化學(xué)有害物質(zhì)，遷移到醫(yī)療導(dǎo)管或醫(yī)療袋內(nèi)的血液或其他液體中產(chǎn)生副作用，并且專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的擠出級(jí)和注塑級(jí)TPU，只需在現(xiàn)有PVC設(shè)備稍作調(diào)試便可輕松使用。