热塑性聚氨酯弹性体TPU材料的分子结构介绍

TPU材料基本概念:热塑性聚氨酯弹性体(Thermoplastic polyurethane)：可加热塑化，化学结构上没有或很少交联，其分子基本是线性的，然而却存在一定的物理交联。这类聚氨酯称为TPU。

TPU材料与各类热塑性弹性体TPE的性能对比

聚氨酯TPU热塑性弹性体的近程分子结构

PU合成的反应和副反应比较复杂，但合成TPU 的最基本的反应是由多元醇和异氰酸酯反应生成氨酯基。由此类含有氨酯基的结构链段为重复单元，再配以长链多元醇和短链多元醇（扩链剂）组合成硬段软段相间的分子链结构，就是TPU的基本结构了。

聚氨酯TPU热塑性弹性体的链段结构结构

聚氨酯TPU热塑性弹性体 的分子链结构（二级结构）：大分子二元醇和异氰酸酯连接形成长分子链，因为分子链较长，表现为柔性，就成为在整个分子链中的软段结构。短链二元醇（扩链剂）和异氰酸酯连接成短链结构，因为链短，表现为刚性，就成为分子链中的硬段结构。这样硬段软段相间的特殊结构赋予了TPU既有弹性又有不错的机械性能且可热塑加工的特殊性能，从而使TPU作为介于塑料和橡胶之间的一个新类高分子材料得到广泛应用。对于不同的大分子多元醇，扩链剂和多异氰酸酯的选择搭配可制取品种繁多各种性能的TPU产品。

聚氨酯TPU热塑性弹性体软硬段的组成

根据以上的基本结构，我们可以看出对于不同的应用范围，TPU的配方和性能可进行非常多种类的排列组合。但是在现实设计配方和工业化生产时，却会因为原材料（多元醇和多异氰酸酯以及扩链剂）相互的限制，从而使真正可用于很高端的应用的研发还是非常的困难。近年随着更多种类异氰酸酯的开发成功，TPU的发展也正进入一个更高的阶段。