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熱塑性聚氨酯

熱可塑性聚氨酯彈性體

熱塑性聚氨酯彈性體（ThermoplasticPolyurethane，代號TPU，又稱熱塑性聚氨酯橡膠）是由、低聚物多元醇與擴鏈劑嵌段共聚的高分子熱塑性彈性體，常態(tài)以顆粒狀或球狀粒料形態(tài)存在，兼具橡膠彈性與熱塑加工性。 

應用領域：TPU下游覆蓋鞋材、管材、線纜、汽車、醫(yī)療、3C及膠粘劑等領域。2024年中國市場Zui大消費領域為制鞋，占下游約30%，其次為薄膜、密封材料與管材。 

理化屬性：TPU比重1.224g/cm3、硬度55D、拉伸強度38.5MPa、斷裂伸長率475%。該材料耐熱、耐水解與耐黃變，脂肪族牌號在鞋材與汽車車衣膜中表現(xiàn)突出。

原料組分：TPU以（如MDI）、低聚物多元醇（如聚酯多元醇）與小分子擴鏈劑（如1,4-丁二醇）嵌段共聚。產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為MDI、多元醇、己二酸與乙二醇等。制備工藝：采用連續(xù)式預聚法，以雙螺桿擠出機將與聚酯多元醇先反應生成預聚體，再與擴鏈劑混合擠出。該工藝改善硬段與軟段分布均勻性，提升拉伸、撕裂與耐磨性能。

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材料性能體系

TPU的力學性能參數(shù)覆蓋拉伸強度20-60MPa、斷裂伸長率400-800%，其動態(tài)力學損耗因子tanδ在-40℃至80℃區(qū)間保持穩(wěn)定。聚酯型TPU表現(xiàn)出耐油性（體積膨脹率＜5%）且拉伸強度高出聚醚型30%-50%，而聚醚型在23℃水中浸泡30天后的強度保持率達85%以上 。

核心物理特性包含：耐磨性方面，Taber磨耗量＜20mg/1000轉(zhuǎn)。TPU材料因其質(zhì)地較軟，可減少與地面的摩擦噪音，在旅行箱滑輪系統(tǒng)中得到應用；采用TPU輪皮的旅行箱在負重20公斤連續(xù)拖行200公里的條件下，磨損為0.13毫米，且該TPU輪面材料硬度適中、摩擦系數(shù)低，推行噪音低于45分貝 。耐溫性方面，長期使用溫度區(qū)間-40℃至80℃。此外，在汽車貼膜等表面保護應用中，TPU基材的漆面保護膜還展現(xiàn)出抗黃變、抗沖擊性能以及細微劃痕熱修復能力。同時，TPU材質(zhì)漆面保護膜兼具拉伸性能與抗刮防撞能力 。相分離程度差異導致聚酯型TPU具有更高的機械強度 。

工業(yè)應用領域

醫(yī)療領域中，深圳地區(qū)企業(yè)使用TPU薄膜制備醫(yī)用導管和輸液袋，其生物相容性通過ISO10993認證。汽車工業(yè)應用包括密封條（壓縮yongjiu變形＜30%）和內(nèi)飾件注塑成型。此外，熱塑性聚氨酯（TPU）作為汽車漆面保護膜（隱形車衣，PPF）的基材，提供抗剮蹭、抗黃變與細微劃痕熱修復能力；在汽車后市場，脂肪族TPU車衣因其抗黃變、抗沖擊特性，適用于高溫高濕及飛石環(huán)境。電子產(chǎn)品保護殼采用硬度90A-95A的聚酯型TPU，表面摩擦系數(shù)控制在0.4-0.6區(qū)間。深圳企業(yè)使用生物基TPU材料生產(chǎn)耐磨抗刮、透明度高的手機殼，集成磁吸充電和NFC模塊 

新興應用方向包含：

增材制造（3D打印）：TPU憑借柔性、彈性和耐磨性，可用于個性化定制、文創(chuàng)產(chǎn)品等新興領域。TPU是3D打印中的柔性線材，能打印硅膠質(zhì)感的物件。 

智能穿戴設備：利用TPU形狀記憶特性開發(fā)自適應護具

箱包配件：旅行箱品牌采用TPU材料制作滑輪輪皮，以降低噪音和增強耐磨性。

改性技術發(fā)展

通過與ABS、POM等工程塑料共混，TPU可將基體材料缺口沖擊強度提升5-8倍。在環(huán)保型TPU開發(fā)中，生物基多元醇替代率已達30%-45%，例如深圳華強北區(qū)域手機殼產(chǎn)業(yè)已規(guī)模化應用生物基TPU材料，年出貨量占全國一半，制品碳排放量降低22%-35%。針對醫(yī)療滅菌需求開發(fā)的耐高溫TPU牌號可承受121℃高壓蒸汽滅菌循環(huán)50次以上。

德國巴斯夫（BASF）旗下的 Elastollan?是一個高端熱塑性聚氨酯（TPU）品牌?，以高耐磨、高彈性、耐油耐化學性著稱，硬度范圍廣，可通過擠出、注塑、吹塑等工藝加工，廣泛應用于鞋材、汽車部件、電纜護套、運動休閑、醫(yī)療設備及工業(yè)軟管等領域。??

核心特性

?機械性能強?：抗拉強度高、抗撕裂性好，耐磨性突出。

?耐候性佳?：耐油脂、耐化學品、耐水解，抗紫外線及天氣影響，適用溫度范圍寬（薄膜級可耐-40°C 至 +125°C）。

?加工靈活?：支持擠出、注塑、吹塑、壓延等標準熱塑性工藝，易著色，可回收再利用。??

主要產(chǎn)品系列

?Elastollan?FR/FHF?：阻燃級，用于工業(yè)自動化、機器人及新能源汽車充電樁電纜，2026年3月已在上海實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。

?Elastollan?FC?：食品接觸級，符合歐盟 EU 10/2011 和美國 FDA 21 CFR 177.2600標準，適用于醫(yī)用導管、傳送帶、食品加工設備等。

?Elastollan?GripTec?：專為運動鞋外底設計，主打抓地力和耐用性，獲 CHINAPLAS 2026 年度創(chuàng)新科技獎。

?Elastollan?ReducedPCF?：低碳足跡產(chǎn)品組合，2026年5月在亞太區(qū)推出，幫助客戶降低產(chǎn)品碳足跡。

?Elastollan?1400?：醚基TPU，耐水解和耐微生物，具有良好壓縮變形性能和爆破壓力性能。??

常見應用

?鞋材?：從鞋面、鞋墊到中底、大底，李寧合作開發(fā)的全TPU可回收概念鞋即由Elastollan? 制成，可實現(xiàn)回收。

?汽車?：用于搪塑儀表板表皮（替代PVC）、車身側(cè)板、充電電纜等，其中Elastollan? 1180A10WDM 專為快充樁電纜優(yōu)化。

?電子與工業(yè)?：數(shù)據(jù)線外被、電纜護套、軟管、傳動帶、精密齒輪等。

?薄膜與涂層?：高透明、耐磨、透氣防水，用于漆面保護膜（車衣）、建筑膜、服裝粘合膜等。??

生產(chǎn)布局

巴斯夫在上海和湛江設有 Elastollan?生產(chǎn)基地。湛江一體化基地的TPU裝置是巴斯夫全球Zui大的單一TPU生產(chǎn)線，2024年初投產(chǎn)；上海基地則負責阻燃級和低碳系列等特種產(chǎn)品的生產(chǎn)，并已通過GRS和RCS認證