TPU 是一种由软段聚合物二元醇和硬段二异氰酸酯以及小分子扩链剂通过嵌段共聚而成的线型聚合物。TPU具有软段和硬段两部分，根据软段结构特性可分为聚醚型、聚酯型和聚烯烃类，根据硬段结构特性可分为芳香族TPU和脂肪族TPU。

TPU分子链结构示意图

一、 软段结构

1、 聚酯多元醇

• 醇酸型聚酯二元醇

聚碳酸酯二元醇结构式

聚乙二醇己二酸酯结构式

醇酸型聚酯二元醇常规的有PEG（聚乙二醇己二酸酯），PBA（聚1，4丁二醇己二酸酯），聚碳酸酯二元醇等。

酯基的内聚能较高，有12.1KJ/mol 左右，因此链段分子间作用力大，抗拉强度高。此外， 酯基的极性高，链段间易形成氢键，合成出来的 TPU 强度高，硬度大，力学性能好，但是柔顺性较差，同时酯基易发生水解反应，合成的TPU 耐水解性能差。

• 聚己内酯二元醇

聚己内酯二元醇结构式

具有聚醚和聚酯的综合性能，优异的机械强度、耐油性、耐磨性能和抗撕裂强度，具有较好的柔顺性，优越的低温性能，并且不存在相对易于水解的酯基，其耐水解性好。

2、 聚醚多元醇

聚醚多元醇结构式

具有聚醚和聚酯的综合性能，优异的机械强度、 耐油性、耐磨性能和抗撕裂强度，具有较好的柔顺性，优越的低温性能，并且不存在相对易于水解的酯基，其耐水解性好。

3、 聚烯烃二元醇

聚丁二烯二醇结构式

链段非极性键，不会产生氢键，分子间作用力小，软硬段的相容性差 ，合成的TPU 强度很 低，但是，软硬段间微相分离程度高，耐低温性能优于聚醚型和聚酯型 TPU。

二、 硬段结构

1、 芳香族

二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）结构式

芳香族 TPU 含有刚性苯环，内聚能高，合成的 TPU 刚性大，强度高，耐热性好，但耐低 温性能差，易黄变。

2、 脂肪族

六亚甲基二异氰酸酯（HDI）结构式

二环己基甲烷-4，4'-二异氰酸酯（HMDI）结构式

脂肪族 TPU 具有较高的强度和硬度，软硬段的相容性差，微相分离程度高， 具有更好的 耐黄变性能和柔韧性，特别是在低温环境下依然保持优异的柔韧性和耐低温性能。

主要来源：CNKI 耐低温热塑性聚氨酯弹性体的合成及其性能研究

原文始发于微信公众号（艾邦车衣膜论坛）：不同TPU结构及特性