聚氨酯热塑性弹性体（Thermoplastic Polyurethanes，简称TPU）是一类高性能的聚合物材料，由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)和大分子多元醇、扩链剂共同反应聚合而成的高分子材料。具有优异的耐磨性、耐油性和弹性，主流硬度55A-72D。

从化学结构来看，TPU可以根据其分子链中的硬段和软段的不同而被分为不同的类型。

一、TPU从化学结构如何分类？

主流TPU分类是根据软硬段结构分类，下面是一些主要的分类及其特性介绍，如下图：

TPU根据化学结构分类

根据硬段所使用的二异氰酸酯类型分类：①芳香族TPU，硬段中使用的是芳香族二异氰酸酯，如二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），②脂肪族TPU：硬段中使用的是脂肪族二异氰酸酯，如六亚甲基二异氰酸酯（HDI）。

根据软段结构分类：①聚酯型TPU，②聚醚型TPU、③聚己内酯型TPU、④聚碳酸酯TPU、以及⑤其他特殊功能团TPU！如下图：

TPU根据软段结构分类

二、从TPU软段分类，如何看懂五种不同的聚氨酯？

1、聚酯型TPU (Polyester-based TPU):

以聚酯为软段，如聚己二酸丁二醇酯(BDO-PA)等，聚酯型TPU具有较高的强度和耐磨性，但相对较低的耐水解性，常用于要求高耐磨性的应用领域，如鞋底材料和传送带等，是目前主流的TPU应用类型，占据了TPU市场的大部分份额，大约68%左右。

聚酯TPU颗粒

性能优点：材料的强度、耐油性、热氧化稳定性比聚醚型的高。此外，聚酯型TPU还具有较好的拉伸性能、挠曲性能、耐磨损性以及耐溶剂性能和耐高温性能。

缺点：易受水分子的侵袭而发生断裂，且水解生成的酸又能催化聚酯的进一步水解，其耐水性比较差。

应用：可应用于鞋底零配件、包塑、共混改性材料、零配件、手机护套、射岀轮、运动护具及机械设备制造，薄膜、管材、电线电缆、输送带、松紧绳、背带、气垫cc、鞋饰片等领域。

聚酯TPU耐磨性在鞋底应用

聚酯TPU手机保护壳

TPU耐磨、高拉伸弯曲强度在脚轮应用

2、聚醚型TPU (Polyether-based TPU):

这类TPU以聚醚为软段，如聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)或聚乙二醇(PEG)等，聚醚型TPU通常具有较好的水解稳定性和耐微生物性能，它们广泛用于需要良好耐水解性和耐微生物侵蚀的应用中，聚醚型TPU相对于聚酯型而言，市场份额较小，大约占20-30%，应用在持续拓宽上升。生产TPU的品牌大多会做聚醚型。

TPU原料颗粒

聚醚型TPU的醚基较易旋转，具有较好的柔顺性、优越的低温性能、耐水解性、耐霉菌性，并且不存在相对易于水解的酯基。但是该材料的机械强度、耐油性一般，耐热性能较差。聚醚型TPU可应用于消防水带、电线、薄膜、V型传动带、动物识别耳牌等领域。主流品牌如巴斯夫、科思创、路博润、亨斯迈等品牌，国内万华、华峰、台湾崑仲、大东树脂等都有做。

聚醚TPU柔顺性、耐水解性在表带应用

聚醚脂肪族TPU耐水解、柔韧车衣贴膜应用

TPU柔韧、耐霉菌性用于动物识别耳牌

3、聚己内酯型TPU (Polycaprolactone-based TPU):

以聚己内酯为软段，这种类型的TPU兼具聚醚和聚酯的优点，具有良好的耐水解性和耐磨性，适用于需要综合性能的应用场合，聚己内酯型TPU 在市场上所占比例相比聚醚型还要小得多，非要说缺点就是成本较高。

聚己内酯型TPU 颗粒

从性能看，聚己内酯是非常有优势的TPU方向，综合性能优秀，塑料君非常看好其后续的发展。主要应用：密封圈和密封件，如高端密封圈，如用于油封和气密密封圈；机械配件、隔膜，纺纱轮，鞋类和运动装备。医疗保健行业中的应用，如导管、医疗器械等。生产厂家国外TPU品牌有路博润、亨斯迈、科聚亚，国内美瑞新材、台湾大东树脂都有做。

聚己内酯TPU在油封圈的应用

聚己内酯TPU在医用隔膜阻隔细菌应用

TPU医疗导管应用

4、聚碳酸酯型TPU (Polycarbonate-based TPU):

以聚碳酸酯为硬段，这类TPU具有优异的透明度和耐候性，它们还具有良好的耐化学性和机械性能，优异的耐老化性能、耐油性、耐水解性能、耐高温性、耐UV性、耐候性和优异的机械性能，主要用于要求透明度和耐化学性的应用中，如医疗设备和光学产品，聚碳酸酯型TPU这种类型市场份额极低，商业应用较少。

高透聚碳酸酯TPU原料

聚碳酸酯型TPU按照终端应用多个领域，包括但不限于医疗、国防、鞋材、食品包装等；应用产品有光学透明薄膜用于显示器、触摸屏等。

高透聚碳酸酯TPU膜应用

聚碳酸酯TPU在行军油囊、油管应用

聚碳酸酯型TPU，因其良好的透明性和耐候性被用于5G手机的背板，在医疗领域，由于透明高，用于制作柔软、透明且易于消毒的导管、防护面具、眼镜。国外生产品牌商有科思创、路博润、科聚亚、恩骅力，国内有美瑞新材等。

5、特殊结构TPU:

包括但不限于含有特殊官能团的TPU，例如含氟TPU等，这些TPU通常是为了满足特定的应用需求而设计的，比如因此具有优异的耐化学性、低摩擦系数等，这些特殊的TPU是将来开发的新的方向！由于应用案例较少，本文塑料君先不做讨论！

三、从TPU硬段分类，如何看不同的聚氨酯？

从TPU的硬段分类来看不同的聚氨酯，主要是根据所使用的二异氰酸酯类型来进行区分。硬段是TPU分子结构中的重复单元，它赋予TPU材料硬度、耐热性和耐化学性等性能。根据硬段的不同，TPU可以分为两种主要类型：芳香族TPU和脂肪族TPU。

1. 芳香族TPU：使用芳香族二异氰酸酯作为硬段成分。最常用的芳香族二异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、多亚甲基多苯基多异氰酸酯（PAPI）等。

特点：成本较低。通常具有较高的硬度和较好的耐热性。不耐紫外线，长时间暴露在阳光下会变黄。用于不需要特别耐候性的应用。

芳香族TPU部分应用

2. 脂肪族TPU：使用脂肪族二异氰酸酯作为硬段成分。最常用的脂肪族二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）等。

特点：成本较高。具有很好的耐紫外线性能和耐黄变性。透明度较好。适用于需要良好耐候性的应用，如透明薄膜、汽车漆面保护膜等。

耐黄变脂肪族的TPU原料

四、TPU软硬段如何选择？总结！

以上是塑料君总结的5种软段类型+2硬段TPU及其组合，看完希望你对TPU有了全新系统的认知，不同类型TPU都有其独特的性能特点，因此材料工程师或者产品经理，在选择时需要根据具体的应用需求来决定。一个脂肪族或者芳香族TPU可以是聚酯型、聚醚型或聚己内酯型，这取决于其软段的组成。比如车衣TPU主流有脂肪族聚醚TPU，高端会采用聚己内酯型脂肪族TPU。

例如，如果需要材料在潮湿环境下保持性能，则可以选择聚醚型TPU；如果需要较高的耐磨性和强度，则可以选择聚酯型TPU，需要兼具聚醚、聚酯性能，可以选聚己内酯TPU，高透明应用选聚碳酸酯型TPU等。

看完后，TPU你真的搞懂了吗？

原创不易，未经授权，自媒体请不要复制文章发其他平台！此文塑料君憋了一星期，改改删删憋内伤了。

有其他意见可以评论区讨论，喜欢关注、收藏！转发！

关于TPU选材、行情、性能、成本问题也可以打在评论区或私信，我看到会做解答！

感谢关注、收藏！转发！塑胶君做下期文章更有动力！

-----------以往文章-----------

1. 一文读懂铁氟龙，PTFE、ETFE、FEP、PFA、PVDF有什么区别?

2. 塑料UL黄卡，如何看懂？这篇就够了！

3. PC及其PC/ABS等塑料注塑过程中出现了气泡，如何解决？
4. 均聚、共聚聚甲醛有何区别？杜邦均聚POM价格高，一定更好吗？
5. 聚砜类PSU、PPSU、PES、PESU材料性能及差异有何区别？
6. 透明塑料有哪些？不同的透明塑料差别在哪里？
7. 工程塑料天王，一文解读PAI、PI、PBI、 TPI、PEEK材料！

8. 一文盘点15种尼龙，聚酰胺PA家族，到底有多少种塑料？

--------------------------------

• 免责声明：本文部分数据、图片引用网络！

• 如出现错误、欢迎指正！

• 如有侵权请联系塑料君