1958年，古德里奇化學公司（現已更名為路博潤公司）首次註冊了TPU品牌Estane。 40多年來，全球已擁有20多個品牌名稱，每個品牌下方包含多個系列的產品。目前，TPU原料廠商主要包括巴斯夫、科思創、路博潤、亨斯邁、萬華化學集團、上海恆安、瑞華、旭川化工等。
1、TPU的分類
依軟段結構可分為聚酯型、聚醚型、丁二烯型，分別含酯基、醚基、丁烯基。
依硬段結構可分為氨基甲酸酯型和氨基甲酸酯脲型，分別由乙二醇擴鏈劑或二胺擴鏈劑製得。常見的分類又分為聚酯型和聚醚型。
依有無交聯可分為純熱塑性和半熱塑性。
前者為純線性結構，不含交聯鍵；後者含有少量脲基甲酸酯等交聯鍵。
依成品用途可分為型材零件（各種機械零件）、管材（護套、棒材型材）、薄膜（片材、薄板）、膠合劑、塗料、纖維等。
二、TPU的合成
TPU從分子結構上來說屬於聚氨酯，那麼它是如何聚集的呢？
依合成製程不同，主要分為本體聚合和溶液聚合。
本體聚合中，又可依有無預反應分為預聚法與一步法：
預聚合法是將二異氰酸酯與大分子二醇反應一定時間，再進行擴鏈，生成TPU；
一步法是將大分子二醇、二異氰酸酯和擴鏈劑同時混合並反應形成TPU。
溶液聚合是先將二異氰酸酯溶解在溶劑中，再加入大分子二醇，反應一定時間，最後加入擴鏈劑生成TPU。
TPU軟段種類、分子量、硬段或軟段含量、TPU聚集狀態皆可影響TPU的密度，其密度約為1.10-1.25，與其他橡膠、塑膠相比無明顯差異。
相同硬度下，聚醚型TPU的密度小於聚酯型TPU的密度。
三、TPU的加工
TPU顆粒需要經過多種製程才能形成最終產品，主要採用熔融法和溶液法進行TPU加工。
熔融加工是塑膠工業中常用的製程，如混煉、壓延、擠出、吹塑、模塑等；
溶液加工是將顆粒溶解在溶劑中或直接在溶劑中聚合製備溶液，然後進行塗佈、紡絲等製程的過程。
由TPU製成的最終產品一般不需要進行硫化交聯反應，可以縮短生產週期並回收廢料。
四、TPU的效能
TPU具有高模量、高強度、高伸長率和彈性，優異的耐磨性、耐油性、耐低溫性、耐老化性。
高拉伸強度、高伸長率、較低的長期壓縮永久變形率都是TPU的顯著優點。
XiaoU將主要從拉伸強度和伸長率、回彈性、硬度等方面詳細闡述TPU的機械性質。
高抗拉強度和高伸長率
TPU具有優異的拉伸強度和伸長率，從下圖的數據可以看出，聚醚型TPU的拉伸強度和伸長率比聚氯乙烯塑膠和橡膠好得多。
此外，TPU在加工過程中幾乎不添加或不添加任何添加劑即可滿足食品工業的要求，這也是PVC、橡膠等其他材料難以實現的。
彈性對溫度非常敏感
TPU的回彈性是指變形應力解除後，迅速恢復到原始狀態的程度，以恢復能表示，即變形回縮功與產生變形所需功的比值。它是彈性體的動態模量和內摩擦力的函數，對溫度非常敏感。
回彈性會隨著溫度的降低而降低，直到達到某個溫度後，彈性會迅速回升。此溫度是軟段的結晶溫度，由大分子二醇的結構決定。聚醚型TPU的結晶溫度低於聚酯型TPU。在低於結晶溫度的溫度下，彈性體會變得非常堅硬並失去彈性。因此，回彈性類似於從堅硬金屬表面的回彈。
硬度範圍為邵氏A60-D80
硬度是材料抵抗變形、刮傷和刮擦的能力的指標。
TPU的硬度通常使用肖氏A和肖氏D硬度計來測量，肖氏A用於較軟的TPU，肖氏D用於較硬的TPU。
TPU的硬度可以透過調節軟硬鏈段的比例來調節，因此TPU的硬度範圍比較寬，從邵氏A60-D80，跨越了橡膠與塑膠的硬度，並且在整個硬度範圍內都具有較高的彈性。
隨著硬度的變化，TPU的某些性能可能會改變。例如，增加TPU的硬度會導致拉伸模量和撕裂強度增加、剛性和壓縮應力（負載能力）增加、伸長率下降、密度和動態生熱增加、耐環境性增強等性能變化。
五、TPU的應用
TPU作為性能優良的彈性體，下游產品方向十分廣泛，廣泛應用於生活用品、運動用品、玩具、裝飾材料等領域。
鞋材
TPU因其優異的彈性和耐磨性，主要用於鞋材。含有TPU的鞋類產品比一般鞋類產品穿著舒適度高很多，因此在高階鞋類產品中得到更廣泛的應用，尤其是一些運動鞋和休閒鞋。
軟管
TPU軟管由於其柔軟性、良好的拉伸強度、衝擊強度、耐高低溫等性能，在國內被廣泛用作飛機、坦克、汽車、摩托車、工具機等機械設備的氣、油軟管。
電纜
TPU具有抗撕裂、耐磨和彎曲的特性，而耐高低溫性能是電纜性能的關鍵。因此，在中國市場，控制電纜和電力電纜等高階電纜採用TPU來保護複雜電纜設計的塗層材料，其應用範圍也日益廣泛。
醫療器材
TPU是一種安全、穩定、優質的PVC替代材料，不會含有鄰苯二甲酸酯（Phthalate）等化學有害物質，不會遷移到醫用導管或醫用袋中的血液或其他液體中引起副作用，也是專門開發的擠出級和注塑級TPU。
電影
TPU薄膜是由TPU顆粒材料經壓延、流延、吹膜、塗佈等特殊製程製成的薄膜。 TPU薄膜因其強度高、耐磨、彈性好、耐候性好等特點，廣泛應用於工業、鞋材、服飾貼合、汽車、化學、電子、醫療等領域。
發佈時間：2020-02-05