TPU分為聚醚型和聚酯型兩種。根據產品應用的不同要求，需要選擇不同類型的TPU。例如，如果對耐水解性要求比較高，則聚醚型TPU就比聚酯型TPU更適合。
今天，我們來談談聚醚型TPU和聚酯型TPU，又該如何區分呢？以下將從原料差異、結構差異、效能比較、辨識方法四個面向進行闡述。
一、原料的差異
相信很多人都知道熱塑性彈性體的概念，其結構特徵是同時含有軟段和硬段，從而為材料帶來柔韌性和剛性。
TPU同樣有軟鏈段和硬鏈段，聚醚型TPU和聚酯型TPU的差別就在於軟鏈段的不同，從原料上就可以看出來。
聚醚型TPU：4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、聚四氫呋喃（PTMEG）、1,4-丁二醇（BDO），其中用量約為MDI 40%、PTMEG 40%、BDO 20%。
聚酯型TPU：4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、1,4-丁二醇（BDO）、己二酸（AA），其中MDI佔比約40%、AA佔比約35%、BDO佔比約25%。
可以看出，聚醚型TPU軟鏈段的原料是聚四氫呋喃（PTMEG）；聚酯型TPU軟鏈段的原料是己二酸（AA），己二酸與丁二醇反應生成聚己二酸丁二醇酯作為軟鏈段。
二、結構差異
TPU的分子鏈具有（AB）n型嵌段線型結構，其中A為高分子量（1000-6000）聚酯或聚醚，B一般為丁二醇，AB鏈段間的化學結構為二異氰酸酯。
依A的結構不同，TPU可分為聚酯型、聚醚型、聚己內酯型、聚碳酸酯型等，其中較常見的有聚醚型TPU、聚酯型TPU。
從上圖我們可以看出聚醚型TPU和聚酯型TPU整體分子鏈都是線型結構，主要差異在於軟鏈段是聚醚多元醇還是聚酯多元醇。
三、性能對比
聚醚多元醇是分子主鏈結構上帶有醚鍵和端基羥基的醇聚合物或低聚物，由於其結構中醚鍵的內聚能低，因此易於旋轉。
因此聚醚型TPU具有優異的低溫柔韌性、耐水解性、耐黴菌性、抗紫外線等，製品手感較好，但剝離強度、斷裂強度相對較差。
聚酯多元醇中共價鍵能較強的酯基可以與硬鏈段形成氫鍵，作為彈性交聯點，但聚酯容易因水分子的侵入而斷裂，水解產生的酸可進一步催化聚酯的水解。
因此聚酯型TPU具有優良的機械性質、耐磨性、抗撕裂性、耐化學腐蝕性、耐高溫性、易加工性，但耐水解性較差。
四、鑑別方法
至於哪種TPU比較好，只能說要根據產品的實體效能要求來選擇。為了達到良好的機械性能，可以使用聚酯型TPU；如果考慮成本、密度以及產品使用環境，例如製作水上遊樂產品，則聚醚型TPU更合適。
然而，在選擇或誤將兩種TPU混用時，它們在外觀上並沒有太大的區別，那麼該如何區分呢？
方法其實很多，像是化學比色法、氣相層析質譜法（GCMS）、中紅外光譜法等等，但這些方法技術需求較高，耗時較長。
有沒有比較簡單快速的鑑別方法呢?答案是有的，例如密度比較法。
此方法僅需一台密度測試儀。以高精度橡膠密度計為例，測量步驟為：
將產品放入計量台，顯示幕顯示產品重量，按確認鍵記憶。
將產品放入水中即可顯示密度值。
整個測量過程大約需要5秒鐘，然後根據聚酯型TPU的密度大於聚醚型TPU的原理即可區分。特定密度範圍為：聚醚型TPU -1.13-1.18 g/cm3；聚酯型TPU -1.18-1.22 g/cm3。此方法可以快速區分TPU聚酯型和聚醚型。
發佈時間：2024年6月3日