在追求極致安全、輕量化和環保的航空業中，每種材料的選擇都至關重要。熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）作為一種高性能聚合物材料，正日益成為飛機設計師和製造商手中的「秘密武器」。從客艙內裝到外部零件，TPU的應用無所不在，為現代飛機的進步提供了關鍵支撐。
1、了解TPU：一種非凡的多功能性
TPU是介於橡膠和塑膠之間的高性能彈性材料。它因其獨特的分子結構而備受青睞，這種結構由堅硬的結晶相和柔軟的非晶相組成。這種「剛性和柔韌性相結合」的特性使其兼具多種優異的性能：
優異的機械性質：TPU 具有極高的拉伸強度、抗撕裂性和耐磨性，其耐磨性甚至優於許多傳統橡膠材料，能夠承受頻繁的摩擦和物理衝擊。
硬度範圍廣：透過調整配方，TPU 的硬度可以在邵氏 A60 到邵氏 D80 之間變化，從橡膠般的彈性體到硬塑料般的產品，提供了極大的設計靈活性。
優異的耐候性和耐化學性：TPU 可抵抗油、脂肪、許多溶劑和臭氧的侵蝕，同時還具有良好的抗紫外線性能和耐高低溫性能（通常在 -40°C 至 +80°C 甚至更高的溫度範圍內保持性能），並且能夠適應複雜多變的高海拔環境。
高彈性和減震性：TPU具有優異的回彈性能，能夠有效吸收衝擊能量，提供良好的緩衝和保護。
環保性與易加工性：作為一種熱塑性材料，TPU可透過注塑、擠出、吹塑等製程快速加工成型，生產週期短，效率高。且廢料可回收再利用，符合永續發展的要求。
良好的透明度和可修改性：某些等級TPU具有高透明度，易於染色，可滿足不同的美學設計要求。
2、TPU在航空業的具體應用
基於上述特點，TPU在航空領域的應用不斷擴展，主要涵蓋以下幾個面向：
客艙內部及座椅系統：
座椅保護套及布料：飛機座椅需要承受極高的使用頻率和潛在的磨損。 TPU薄膜或塗層布料具有優異的耐磨性、抗撕裂性和抗污性，易於清潔消毒。同時，它觸感舒適，能夠顯著延長座椅的使用壽命，提升乘客體驗。
扶手和頭枕等軟包裝材料：TPU泡棉材質具有良好的緩衝性和舒適性，用作扶手和頭枕的覆蓋層，為乘客提供柔軟的支撐。
地毯背襯：小木屋地毯通常採用 TPU 塗層作為背襯，具有防滑、隔音、減震和增強尺寸穩定性的作用。
管道系統和密封件：
電纜護套：飛機內部線路複雜，電纜需要全面保護。採用TPU材質製成的電纜護套具有阻燃（符合FAR 25.853等嚴格的航空阻燃標準）、耐磨、抗扭、輕量等特點，能夠確保關鍵電氣系統的安全運作。
氣管和液壓管路：對於非極壓輸送系統，由於其耐油性、耐水解性和良好的機械強度，選擇 TPU 柔性管道。
安全和防護裝置：
緊急滑梯和救生衣：TPU塗層高強度織物是製造充氣式緊急滑梯和救生衣的關鍵材料。其優異的氣密性、高強度和耐候性確保了這些救生設備在關鍵時刻的絕對可靠性。
零件保護罩和覆蓋物：TPU 材料保護罩可用於在飛機停放或維護期間保護引擎進氣口和空速管等精密零件，可抵抗風、雨、紫外線輻射和外部衝擊。
其他功能組件：
無人機組件：在無人機領域，TPU用途更為廣泛。由於其優異的抗衝擊性和輕質特性，它被用於製造無人機的保護框架、起落架、雲台減震器以及整個機身外殼，有效保護內部精密電子元件在跌落和碰撞中免受損壞。
3.TPU為航空業帶來核心優勢
選擇TPU可以為飛機製造商和營運商帶來實際價值：
輕量化設計，降低油耗：TPU密度相對較低，比許多傳統的金屬或橡膠零件更輕，同時提供同等的防護性能。每減輕一公斤重量，都能大幅節省燃油成本，並在飛機的整個生命週期中減少碳排放。
提升安全性與可靠性：TPU的阻燃、高強度、耐磨等特性直接符合航空業最嚴格的安全標準。其性能的穩定性確保了零件在長期使用和極端環境下的可靠性，從而保障飛行安全。
延長使用壽命並降低維修成本：TPU 零件具有優異的耐久性和抗疲勞性，這意味著它們不易磨損、開裂或老化，從而減少更換和維修的頻率，並降低飛機整個生命週期的維護成本。
設計自由度和功能整合：TPU易於加工成複雜形狀，使設計師能夠實現更具創新性的結構。它還可以透過層壓、封裝等方法與其他材料（例如織物和塑膠）結合，製成多功能複合材料零件。
與環境趨勢相符：TPU 的可回收性符合全球航空業轉型為循環經濟的趨勢，有助於製造商實現其永續發展目標。
結論
總之，TPUTPU已不再是普通的工業原料。憑藉其卓越的綜合性能，TPU已成功進入航空業的「高精度」領域。從提升乘客舒適度到保障飛行安全，從降低營運成本到推動綠色航空發展，TPU的多功能性使其成為現代航空航太製造中不可或缺的高性能材料。隨著材料技術的不斷進步，TPU的應用範圍將持續拓展，為未來飛機的創新設計提供更多可能性。
發佈時間：2025年9月3日