1 文献综述
1.1 热塑性聚氨酯弹性体(TPU)
1.1.1 TPU定义
热塑性聚氨酯弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，英文名称thermoplastic polyurethanes，简称TPU。TPU弹性体是一种(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，通常是二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）连接。其链段微结构示意图如图1.1所示[1]。
图1.1 聚氨酯嵌段共聚物的链段微结构示意图
热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键（或大分子链）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。
ASP.NET的多媒体技术教学网站的设计与实现+框架图+流程图 TPU弹性体是聚氨酯合成材料中的一个品种，由于其分子结构具有软、硬两个链段，可以对其进行分子设计，从而赋予材料高强度、韧性好、耐磨、耐油等优异性能。因此，TPU弹性体既具有橡胶的高弹性，又具有塑料的刚性，被称之为“耐磨橡胶”。
1.1.2 TPU的组织与结构
热塑性聚氨酯由两种嵌段构成：一种为硬嵌段，它是由扩链剂（如丁二醇）加成到二异氰酸酯（如MDI）上形成的；另一种为软嵌段，由镶嵌在两个硬段之间的柔软长链聚醚或聚酯构成[2]。，其结构示意图如图1.2所示。
硬链段：由二异氰酸酯和小分子二元醇反应形成，含有高密度的-NHCOO-官能团。由于大量的氢键作用，因此在室温下表现出刚性（硬度大）。
软链段：二异氰酸酯和长链多元醇反应形成。-NHCOO-官能团密度低，极性小，因此在室温下比较柔软（硬度低）。
结晶区“硬段” 不定形区“软段”
图1.2 热塑性聚氨酯弹性体的软硬段结构示意图
由于TPU可以有很多的软段和硬段的组合，以及相应分子量的变化，因此它表出了很宽的性质范围。从很软的橡胶到很硬的塑料。TPU的硬度范围如图1.3所示，TPU是介于塑料和橡胶之间的桥梁。
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