TPU 产品的优异性能，具有可塑性强、可设计性出众、透明性等特征
思瀚产业研究院 美瑞新材    2023-01-03

（1）基本情况

TPU 为一种聚氨酯弹性体制品，其生产所需的 MDI、多元醇、BDO、己二酸、EDO 等原材料均为石油、煤衍生品或副产品，为石油化工、煤化工下游产品。

TPU 为热塑性弹性体材料的一个分支，是由二异氰酸酯、大分子多元醇、扩链剂（低分子二元醇）三类基础原料聚合而成的高分子材料。TPU 分子链由硬段与软段两部分构成。软段是柔性链段，主要影响 TPU 材料的弹性和耐低温性能；硬段是刚性链段，主要影响 TPU 的硬度、耐热性能、机械性能等。软段和硬段交替排列，赋予 TPU 优良的性能。由于 TPU 具有热塑性，分子链在一定的高温下能软化并流动，在冷却后又重新恢复到原来的排列状态，从而可以加工成各种形态的制品。

（2）TPU 产品的优异性能

与通用塑料和橡胶材料相比，TPU 具有硬度范围广、机械性能突出、耐高/低温性能优异、加工性能好、环保性能优良、可塑性强、可设计性出众、透明性能优异、耐环境老化等突出特性，其既有橡胶材料的高弹性，又有塑料的高强度和易加工性能。具体如下：

①硬度范围广：TPU 的硬度范围相当宽，通过改变 TPU 各反应组分的配比，

可以得到不同硬度的产品，从邵氏 A50～D85，跨越了橡胶和塑料的硬度，并且在整个硬度范围内表现出优异的弹性。

②机械性能突出：TPU 制品具有热塑性弹性体中较高的抗张强度、抗撕裂和抗冲击性能，以及优异的耐磨性能，综合机械性能在热塑性弹性体中较为突出，优势明显。

③耐高/低温性能优异：TPU 的玻璃化转变温度和脆化温度很低，特别是聚醚型 TPU 的脆化温度可达-80ºC 以下，可以在低至-40ºC 环境中依然保持良好的柔顺性和优异的物理性能。同时，TPU 具有非常好的耐热稳定性，常规 TPU 可在 80ºC 以下环境中长期使用，部分产品可在 120ºC 环境中长期使用。

④加工性能好：TPU 可采用热塑性材料的常规加工方法进行加工，如注塑、挤出、压延、流延、吹塑、涂布、粉末烧结等，加工过程绿色环保，高效节能。

⑤环保性能突出：TPU 从化学构成角度主要分为聚酯、聚醚两种类型。聚醚型 TPU 具有较强的抗水解性和抗微生物性，而部分聚酯型 TPU 因较易水解性和微生物降解，其自然降解性和环保特征较为明显，在特定条件下可在数年内完全分解。

⑥可塑性强：TPU 与某些高分子材料如 TPE、PA、POM、PC、PVC 等共混

改性，能够得到性能互补的聚合物合金，改善其他材料的弹性、耐磨性、抗冲击性能等；同时可通过添加阻燃剂、抗静电剂、导电剂、填料、颜料、表面改性剂等，赋予材料阻燃、抗静电、导电、色彩、特殊纹理等性能，进一步提升材料的可设计性，从而拓宽应用领域。

⑦可设计性出众：由于 TPU 的原材料多元醇、扩链剂、异氰酸酯的多样性，以及非常宽的配方可调节性，TPU 具有较强的差异化和可设计性，可根据客户的具体需要而定制开发。

⑧透明性能优异：在所有热塑性弹性体材料中，在透明性方面 TPU 表现最为出众，这一突出特点赋予了 TPU 材料别具一格的可设计特色，在透明的玩具、

装饰品、鞋服、箱包等个人消费品以及管材、薄膜、工业零部件、医疗等领域，TPU 透明性优势明显。

⑨耐环境老化性能：相比传统的热塑性弹性体材料，TPU 具有优异的耐油、耐水、耐高低温等性能，部分产品可以满足食品级和医疗级要求，可广泛应用于汽车、工业输送、液压、传动、密封、航天、军工、医疗等领域。特别是脂肪族TPU 具有出众的耐候耐老化性能，已广泛应用在表面防护、户外广告、军工等高端领域。