依化学结构，TPU属（AB）n型嵌段共聚物。TPU分子链结构示意图如图1所示。软段通常由聚酯或聚醚链段构成，常用的有聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯二醇、聚硅氧烷二醇以及两端带有羟基的聚已内酯（PCL）、聚乳酸（PLLA）、端羟基聚丁二烯（HTPB）等。聚氨酯硬段包括分子链中的氨基甲酸酯和扩链剂部分，常用的有多种二异氰酸酯及聚脲等。由于组成软段及硬段的单体种类众多，可以缩聚成硬度在75~97A和50~80D范围内的各种性能和用途的TPU。既可制成高模量的特种塑料，也可制成高弹性的橡胶；可制成薄膜、也可以制成纤维，这是 目前TPE中**能做到的一个品种。因此，人们常将TPU视为通用型、跨越工程型的兼有多工艺加工和多样性用途的TPE。
图1 TPU分子链结构示意图
由于TPU硬段在极性和界面性质等方便与软段不相容，因而TPU容易形成一种微观相分离结构，硬段通常具有很强的极性，之间已形成氢键。另外，硬段的 结晶也会导致分离，由于相分离所产生的微区结构是PU成为热塑性弹性体的根本原因。一般来说，软段形成连续相，赋予TPU以弹性，而硬段则起着物理交联点和增强填料的作用。受热至熔点或被溶剂溶解时，这种物理交联点消失，可以用热塑性加工技术进行加工或形成均一溶液，冷却或溶剂挥发后，软硬段重新相分离形成交联网络，从而恢复弹性。
2、TPU的分类
TPU按不同的标准进行分类。按软段结构可主要分为聚酯型和聚醚型，它们分别含有酯基、醚基和丁烯基；按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们分别由二醇扩链剂、或二胺扩链获得。
按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合。在本体聚合中又可按有无预反应分为预聚法和一步法：一步法二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间再加扩链剂生成TPU。溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中再加入大分子二醇令其反应一定时间**后加入扩链剂生成TPU。
按制品用途可分为异型件（各种机械零件）、管材（护套、棒型材）和薄膜（薄片、薄板），以及胶黏剂、涂料和纤维等。
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