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PU（热塑性聚氨酯弹性体）是新兴的塑料品种，由于TPU具有良好的加工性、耐候性、环保性，被广泛应用于鞋材、管材、薄膜、滚轮、电缆电线等相关行业。
聚氨酯热塑性弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000-6000)的聚酯或聚醚，B为含2-12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是用二异氰酸酯，通常是MDI 连接。
一般的结构式为见图。
热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。
在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。
聚氨酯热塑性弹性体有聚酯型和聚醚型两类，白色无规则球状或柱状颗粒，相对密度1．10-1．25，聚醚型相对密度比聚酯型小。
聚醚型玻璃化温度为100．6-106．1℃，聚酯型玻璃化温度108．9-122．8℃。
聚醚型和聚酯型的脆性温度低于-62℃，硬醚型耐低温性忧于聚酯型。
聚氨酯热塑性弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型。
聚氨酯热塑性弹性体无毒、无味，可溶于甲乙配、环己酮、四氢呋喃、二氧六环、二甲基甲酰胺等溶剂，也能溶于甲苯、醋酸乙酯、丁酮、丙酮以适当比例组成的混合溶剂中，呈现无色透明状态，有较好的贮存稳定性。
PU聚氨酯，是由二异氰酸酯或多异氰酸酯与带有2个以上羟基的化合物反应生成之高分子化合物的总称，其主链上含有许多重复的NHCOO基团。
常用的二异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、己二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)等。
根据所用羟基组分的不同，可分为聚酯型和聚醚型两类。
经济和技术性能对比，橡塑保温管与其他保温材料的泡孔结构比较。
1、玻璃纤维:开孔结构水汽渗透率极高（湿阻因子为3-5），导致随使用时间延长导热系数升高,使保温效果大大降低.2、发泡聚乙烯：连孔结构，添加阻燃剂后有较高的水汽渗透率(湿阻因子为1000）,其材质硬而发脆，易破损,寿命短.3、橡塑保温材料：闭孔结构有极小的水汽渗透率(湿阻因子为10000以上）能长期保持较低的导热系数。
采暖、空调管道保温材料性能比较表材料名称密度导热系数温度经济指标水泥珍珠岩管 250-400 0.058—0。
087 〈600 不适用岩棉保温管 100—200 0.082—0。
058 -268-350 综合成本高硅酸铝纤维管 300-380 0.047—0。
058 ≤1000 价格较高聚苯乙烯塑料管20—50 0.031—0。
047 -80—70 价格适中聚氨酯预制保温管 30—42 0。
023 50—160 成本高橡塑绝热保温管 50—60 0。
032 —50-110 价格相对低廉2。
1水泥珍珠岩，岩棉,聚苯乙烯塑料水泥珍珠岩，岩棉保温管，聚苯乙烯塑料管，硅酸铝纤维管均为瓦状形式安装，需要使用16号铁丝几玻璃布缠绕，这些材料存在以下问题（1)由于吊顶内空间狭小，空气湿度大，铁丝易腐蚀，玻纤布易松动,瓦型保温管易出现脱落；（2）水泥珍珠岩管,岩棉保温管吸水率较高，保温管含水后失去绝热保温作用，且会腐蚀管道。
（3）施工人员现场操作困难,珍珠岩粉末，岩棉纤维，硅酸铝纤维还会污染身体及衣物。
(4）维修人员进入吊顶内操作时因摩擦，碰擦管道周末的缠绕绑扎布，往往发生脱落。
2。
2聚氨酯硬质发泡保温管聚氨酯硬质发泡保温管材质好，性能优，是室外供热管道保温材料的首选，但是用于室内隐蔽管道存在以下问题；（1）聚氨酯硬质发泡保温管价格昂贵，是橡塑绝热保温管的2-3倍:（2)本工程吊顶内管道接头多，作业面小，操作困难，施工质量难以保证。
（3)接头材料由两种挥发性化学原料混合配置,属有毒性作业，吊顶内空气流动性差，会严重上海作业人员身体健康.2。
聚氨酯制品与天然橡胶的不同是什么聚氨酯是一种介于橡胶与塑料之间的一类高分子耐磨材料。
聚氨酯制品具有卓越的耐磨性、耐油、耐低温、耐水解、耐腐蚀等特性。
其耐磨性能是普通天然橡胶的3-10倍;可在较宽的硬度范围内(邵氏A10-邵氏D75)保持较高的弹性;并且有很宽的模具范围，其模具介于普通橡胶和塑料之间。
聚氨酯制品运用于那些地方?目前聚氨酯泡沫塑料应用广泛。
软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等;硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等;半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。
市场上已有各种规格用途的泡沫塑料组合料(双组分预混料)，主要用于(冷熟化)高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等。
聚氨酯弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，具有"耐磨橡胶"之称。
聚氨酯弹性体在聚氨酯产品中产量虽小，但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能，已广泛用于冶金、石油、汽车、选矿、水利、纺织、印刷、医疗、体育、粮食加工、建筑等工业部门。
如具体产品有:聚氨酯衬板、聚氨酯刮板、聚氨酯胶辊、聚氨酯滚筒、聚氨酯垫圈、聚氨酯密封圈等。
二、各种聚氨酯材料的具体应用是:1、PU软泡FlexiblePU【聚氨酯制品】垫材--如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料，垫材也是软泡用量最大的应用领域;吸音材料--开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能，可用作室内隔音材料;织物复合材料--垫肩、文胸海绵、化妆棉;玩具2、PU硬泡RigidPU【聚氨酯制品】冷冻冷藏设备--如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料;工业设备保温--如储罐、管道等;建筑材料--在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上;在中国，硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍，所以发展的潜力非常大;交通运输业--如汽车顶篷、内饰件(方向盘、仪表盘)等;仿木材--高密度(密度300~700kg/m3)聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各类高档制品。
橡胶的硬度、强度、撕裂、磨耗、弹性的设计一. 拉伸强度拉伸强度表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力· 橡胶的拉伸强度:未填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>天然橡胶NR/异戊IR>氯丁橡胶CR>丁基橡胶IIR>氯磺化聚乙烯CSM>丁晴橡胶NBR/氟橡胶FKM>顺丁橡胶BR>三元乙丙橡胶EPDM>丁苯橡胶SBR>丙烯酸酯橡胶ACM>氯醇橡胶CO>硅橡胶Q填充硫化胶:聚氨酯橡胶PUR>聚酯型热塑性弹性体>天然橡胶NR/异戊IR>SBS热塑性弹性体>丁晴橡胶NBR/氯丁橡胶CR>丁苯橡胶SBR/三元乙丙橡胶EPDM/氟橡胶FKM>氯磺化聚乙烯CSM>丁基橡胶IIR>顺丁橡胶BR/氯醇橡胶CO>丙烯酸酯橡胶ACM>硅橡胶Q在快速形变下,橡胶的拉伸强度比慢速形变时高;高温下测试的拉伸强度,远远低与室温下的拉伸强度.· 硫化体系的影响对常用的软质硫化胶而言,欲通过硫化体系提高拉伸强度时,应采用硫磺-促进剂的传统硫化体系,并适当提高硫磺用量.同时促进剂选用噻唑类如M,DM与胍类并用,并适当增加用量.· 填充体系的影响*填料的粒径越小,比表面积越大,表面活性越大,则补强效果越好.*结晶型(如天然橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大,可出现单调下降.*非结晶型(如丁苯橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值,然后下降.*低不饱和度橡胶(如三元乙丙橡胶,丁基橡胶)为基础的硫化胶,拉伸强度随填充剂用量增大而增大,达到最大值后可以保持不变.*对热塑型弹性体而言,填充剂使其拉伸强度降低.*一般情况下,软质橡胶的碳黑用量在40-60份时,硫化胶的拉伸性能比较好.· 软化体系的影响总的来说,加入软化剂会降低硫化橡胶的拉伸强度.但软化剂数量不超过5份时,硫化橡胶的拉伸强度有可能增大.因为含有少量软化剂,可以使碳黑的分散效果好.*芳氢油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响小.用量5-15份*石蜡油对非极性的不饱和橡胶(异戊橡胶,顺丁橡胶,丁苯橡胶)硫化胶的拉伸强度影响大.*对极性的不饱和橡胶(如丁晴橡胶,氯丁橡胶),最好采用芳氢油和酯类软化剂(如DBP,DOP等)· 提高硫化胶拉伸强度的其他方法:*橡胶和某些树脂共混;如天然胶,丁苯橡胶和高苯乙烯树脂共混.天然胶和聚乙烯共混.丁晴橡胶和聚氯乙烯共混,乙丙橡胶与聚丙烯共混.*橡胶的化学改性.*填料的改性==>使用表面活性剂或偶联剂.二.撕裂强度是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大开裂而导致破坏的现象.· 各种橡胶(硫化胶)的撕裂强度:天然橡胶NR>聚酯型热塑性弹性体>异戊橡胶IR>聚氨酯橡胶PUR>氯醇橡胶CO>丁晴橡胶NBR>丁基橡胶IIR>氯丁橡胶CR>氯磺化聚乙烯CSM>SBS热塑性弹性体>顺丁橡胶BR>丁苯橡胶SBR>三元乙丙橡胶EPDM>氟橡胶FKM>硅橡胶Q>丙烯酸酯橡胶ACM· 撕裂强度和硫化体系的关系:*撕裂强度和交联密度的关系有一个极大值,一般随交联密度的增加,撕裂强度增大,并出现一个极大值;然后随交联密度的增加,撕裂强度急剧下降.和拉伸强度类似，但最佳撕裂强度的交联密度不拉伸强度达到最佳值的交联密度要低。
TPEE、TPU、TPV等性能比较1、TPEE热塑性聚酯弹性体简称TPEE或COPE，是一类含有PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)聚酯硬段(结晶相)和脂肪族聚酯或聚醚(非晶相)软段的线型嵌段共聚物。
TPEE属于高性能工程级弹性体，具有机械强度高、弹性好、抗冲击、耐蠕变、耐寒、耐弯曲疲劳性、耐油、耐化学药品和溶剂侵蚀等优点，具有良好的加工性，并可填充、增强及合金化改性，在汽车零部件、液压软管、电缆电线、电子电器、工业制品、文体用品、生物材料等领域得到了广泛的应用。
TPEE的物理化学性能●力学性能通过对软硬段比例的调节，TPEE的硬度可以从邵氏D32到D80变化，其弹性和强度介于橡胶和塑料之间。
与其他热塑性弹性体(TPE)相比，在低应变条件下，TPEE模量比相同硬度的其他TPE 高。
当以模量为重要的设计条件时，用TPEE可缩小制品的横截面积，减少材料用量。
●拉伸强度与聚氨酯弹性体(TPU)相比，TPEE压缩模量与拉伸模量要高得多，用相同硬度的TPEE和TPU制作同一零件，前者可以承受更大的负载。
在室温以上，TPEE弯曲模量很高，适宜制作悬臂梁或扭矩型部件，特别适合制作高温部件。
TPEE低温柔顺性好，低温缺口冲击强度优于其他TPE，耐磨耗性与TPU相当。
TPEE具有优异的耐疲劳性能，与高弹性特点相结合，使该材料成为多次循环负载使用条件下的理想材料，适宜制作齿轮、胶辊、挠性联轴节、皮带等。
●耐热性能TPEE具有优异的耐热性能，硬度越高，耐热性越好。
TPEE的使用温度非常高，能适应汽车生产线上的烘漆温度(150-160℃)，并且它在高温下机械性能损失小。
在120℃以上使用，TPEE 拉伸强度远远高于TPU。
此外，TPEE还具有出色的耐低温性能。
TPEE 脆点低于-70℃，并且硬度越低，耐寒性越好，大部分TPEE可在-40℃下长期使用。
由于在高、低温时表现出的均衡性能，TPEE 的工作温度范围非常宽，可在-70-200℃使用。
热塑性聚氨酯（TPU）是一类可加热可以塑化、溶剂可以溶解的聚氨酯。
与混炼型和浇注型聚氨酯比较，化学结构上没有或很少有化学交联，其分子基本上是线性的，然而却存在一定量的物理交换，因此，这类聚氨酯称为热塑性聚氨酯。
1958年，Schollenberge C.S.首先提了物理交换（实质上交联）的理论。
所谓物理交换是指在线性聚氨酯分子链之间，存在着遇热或溶剂呈可逆性的“连接点”，它实际上不是化学交联，但起化学交联的作用。
由于这种物理交联的作用，聚氨酯形成了多相形态结构理论，聚氨酯的氢键对其形态起了强化作用，并使其耐受更高的湿度；正是由于物理交联理论，使得市场上出现了除浇注和混炼之外的另一类聚氨酯的品种——热塑性聚氨酯。
像浇注型聚氨酯（液体）和混炼型聚氨酯（固体）一样，TPU具有高模量、高强度、高伸长和高弹性，优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能。
TPU加工工艺有熔融法和溶液法。
熔融加工是用塑料工业常用的工艺：如混炼、压延、挤出、吹塑和模塑（包括注射、压缩、传递和离心等），溶液加工是粒料溶于溶剂或直接在溶剂中聚合而制成溶液再进行涂覆、纺丝等。
TPU制成最终产品，一般不需要进行硫化交联反应，可以缩短生产周期，废弃物料能够回收重新加以利用。
TPU可以广泛使用助剂和填料，以便改善某些物理性能、加工性能，或是降低成本；并可在合成过程中加入。
TPU可以制成透明、浅色和纯度很高的制品，以满足要求美观或要求无毒副作用的食品和医疗行业。
TPU的不足之处在于，适合生产小件但数量可观的制品，大型制品成型困难，模具价格高；制品耐热性和压缩永久变形较差。
TPU可按不同标准进行分类。
按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们分别含有酯基、醚基或丁烯基；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剂获得。
按有无交联可分为纯热塑性和半热塑性。
前者是纯线性结构，无交联键；后者是含有少量脲基甲酸酯等交联键。
按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合。
