A poliuretán (PU), a poli (uretán) számára rövid, sokoldalú polimer, amelyet polikondenzációs reakcióval szintetizálnak a poliolok és diizocianátok. Kiváló mechanikai tulajdonságairól ismert, és széles körben használják különféle ipari és fogyasztói alkalmazásokban, beleértve a filmeket, bevonókat, ragasztókat, rostokat, habokat és elasztomereket. A poliuretán különféle formái közül a hőre lágyuló poliuretán (TPU) kiemelkedik a rugalmasság és a feldolgozhatóság egyedi kombinációja miatt.
A TPU egy lineáris szegmentált blokk -kopolimerek osztálya, amelyet általában a (AB) képlet képvisel. Ebben a szerkezetben az "A" szegmens nagy molekulatömegű poliészter vagy poliéter (kb. 1000–6000 molekulatömegű), míg a "B" szegmens egy rövid láncú diol, amely 2–12 szénatomot tartalmaz. Ezeket a puha és kemény szegmenseket a diizocianát egységek kötik össze, és olyan szerkezetet alkotnak, amely rugalmasságot és erőt is biztosít a TPU -nak. A térhálósított gumi anyagokkal ellentétben a TPU -nak elsősorban lineáris molekuláris szerkezete van, minimális kémiai térhálósítással.
A TPU egyik legfontosabb jellemzője számos hidrogénkötés jelenlétében rejlik a molekuláris láncok között, így az úgynevezett fizikai térhálósítás. Ezek a hidrogénkötések kritikus szerepet játszanak az anyag szerkezetének megerősítésében, hozzájárulva annak magas modulusához, szakítószilárdságához és ellenálló képességéhez. Ennek eredményeként a TPU kiváló kopásállóságot, olaj- és kémiai ellenállást, hidrolízis -rezisztenciát mutat, és széles hőmérsékleti tartományban stabil marad. Ez jó ellenállást mutat a mikrobiális támadás és a környezeti öregedés ellen is.
A TPU másik előnye a hőre lágyuló viselkedése. A hidrogénkötéseken keresztüli fizikai térhálósítás reverzibilis-fűtés vagy oldatban, az intermolekuláris erők gyengülnek, lehetővé téve az anyag áramlását vagy átalakulását. Hűtés vagy oldószer párolgása után a hidrogénkötések megreformálják, lehetővé téve az anyag számára, hogy a szilárdtest teljesítményét a tulajdonságok jelentős elvesztése nélkül visszanyerje. Ez az újrafeldolgozhatóság a TPU -t alkalmassá teszi a fröccsöntéshez, az extrudáláshoz és más hőre lágyuló feldolgozási technikákhoz.
A TPU jól ismert példája a mindennapi életben a Spandex (más néven elasztán), a textilekben használt erősen elasztikus rost. A TPU sokoldalúság, tartóssága és feldolgozhatósága választható anyaggá teszi az iparágakban, a lábbeli és az elektronikától az autóipari és orvostechnikai eszközökig.