TPU的合成方法按有無溶劑可分為兩類：無溶劑的本體聚合法和有溶劑的溶液聚合法。本體聚合按反應步驟又可分為一步法和預聚體法。一步法是將低聚物二元醇、二異氰酸酯和擴鏈劑同時混合生成。一步法工藝簡單，操作方便， 但其反應熱難以排除， 易產(chǎn)生副反應。用一步法合成了聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體，首先在反應器中稱取配方量的聚酯多元醇和擴鏈劑， 丁二醇， 升溫至120℃真空脫水。迅速加入已預熱的快速攪拌均勻，倒入已預熱的容器中， 于120℃真空焙烘，再降溫至100℃烘得淺黃色半透明聚氨酯產(chǎn)物，之后在平板壓機上壓制成試片，制備的TPU具有較高的力學性能和阻尼性能。

預聚體法是將低聚物二元醇和二異氰酸酯先反應，在少量催化劑條件下與干燥的擴鏈劑合成。預聚體法在制作中的工藝過程較復雜，耗能高，制成的預聚體粘度大，增加了工藝操作難度。但預聚體副反應少，制成的產(chǎn)品性能優(yōu)于一步法。

按反應過程的連續(xù)性可分為間歇法和連續(xù)法。間歇法常用的生產(chǎn)設備包括自動化澆注設備、熟化烘箱、破碎錘、擠出機等， 其生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量不均， 不適合大規(guī)模生產(chǎn)， 因此國內(nèi)外相繼進行了連續(xù)化生產(chǎn)工藝及設備的研究。連續(xù)法設備為反應擠出生產(chǎn)線，其主要設備包括原料貯罐、澆注機、平行雙螺桿擠出機、水下切粒機、分離干燥設備和封裝設備。雙螺桿連續(xù)反應擠法是目前生產(chǎn)的主流工藝，生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定， 適合大規(guī)模生產(chǎn)。它生產(chǎn)的可用于涂料、彈性體和黏合劑等方面。