Polüuretaan (PU), mis on lühike polü (uretaan), on mitmekülgne polümeer, mis on sünteesitud läbi polüoolide ja diisotsüanaatide polükondensatsioonireaktsiooni. See on tuntud oma suurepäraste mehaaniliste omaduste poolest ja seda kasutatakse laialdaselt erinevates tööstus- ja tarbijarakendustes, sealhulgas kiledes, katted, liimid, kiud, vahud ja elastomeerid. Polüuretaani erinevate vormide hulgas paistab termoplastiline polüuretaan (TPU) silma elastsuse ja töötlemise ainulaadse kombinatsiooni tõttu.
TPU on lineaarsete segmenteeritud plokk -kopolümeeride klass, mida tavaliselt esindab valem (AB) ₙ. Selles struktuuris on "A" segment suure molekulmassiga polüester või polüeeter (molekulmassi vahemikus umbes 1000 kuni 6000), samas kui B-segment on lühiahetiline diool, mis sisaldab 2–12 süsinikuaatomit. Need pehmed ja kõvad segmendid on ühendatud diisotsüanaadi ühikutega, moodustades struktuuri, mis annab TPU -d nii paindlikkusele kui ka tugevusele. Erinevalt ristseotud kummimaterjalidest on TPU -l peamiselt lineaarne molekulaarne struktuur, mille keemiline ristsilm on minimaalne.
TPU üks võtmeomadusi seisneb arvukate vesiniksideme olemasolu molekulaarsete ahelate vahel, moodustades nn füüsilise ristsidumise. Need vesiniksidemed mängivad materjali struktuuri tugevdamisel kriitilist rolli, aidates kaasa selle kõrgele moodulile, tõmbetugevusele ja vastupidavusele. Selle tulemusel on TPU -l suurepärane hõõrdumiskindlus, õli ja keemiline vastupidavus, hüdrolüüsiresistentsus ning see jääb stabiilseks laia temperatuurivahemiku ulatuses. See näitab ka head vastupanu mikroobide rünnakule ja keskkonna vananemisele.
TPU teine eelis on selle termoplastiline käitumine. Füüsiline ristsidumine vesiniksidemete kaudu on pöörduv kuumutamine või lahuses, molekulidevahelised jõud nõrgenevad, võimaldades materjalil voolata või ümber kujundada. Jahutamisel või lahusti aurustumisel reformib vesiniksidemeid, võimaldades materjalil tahkis jõudlust taastada ilma omaduste olulise kaotuseta. See ümbertöötlusvõime muudab TPU sobivaks süstevormimiseks, väljapressimiseks ja muudeks termoplastiliste töötlemistehnikateks.
TPU tuntud näide igapäevases elus on spandex (nimetatakse ka elastseks), mis on väga elastne kiud, mida kasutatakse tekstiilides. TPU mitmekülgsus, vastupidavus ja töödeldavus muudavad selle valitud materjaliks tööstusharudes, alates jalatsitest ja elektroonikast kuni auto- ja meditsiiniseadmeteni.