1﹒ TPU的合成
　　
　　TPU合成方法可分為一步法及預聚法﹐由於反應條件不同﹐聚合物的性能出現較大的差異。其中最佳的方法是一步法用雙螺杆擠出機生產TPU。對于一步法制得的TPU﹐基本上是屬於一種嵌段線型聚合物﹐基本反應式為﹕
　　2nOCN-R-NCO+nHO-R'-OH+nHO-R"-OH→CONH-R-NHCOO-R'-O-CONH-R-NHCOO-R"-On
　　採用雙螺杆擠出機連續合成TPU﹐其工藝步驟是由原料准備﹑計量輸送﹑混合反應﹑擠出造粒四個部分組成。該工藝具有原料配比計量精確﹑混合均勻﹑反應溫度均一及物料在機內停留時間均勻等特點。但工藝流程中﹐對原料水分的控制﹑計量的精度﹑輸送﹑溫度分佈以及切粒技術都不可忽視。根據需要﹐通過配方的調整﹐可設計出具有合適性能指標的TPU產品。TPU的合成是一個系統工程﹐掌握好各項要素﹐就可以取得滿意的效果。TPU合成工藝研究動向﹐應著重在改善其物理機械性能及耐熱性能。
　　
　　2﹒TPU的應用開發
　　
　　TPU由於性能優異﹐深受人們的青瞇﹐它的應用幾乎滲透到各個工業領域﹐如建築﹑汽車製造﹑防震緩沖材料﹑鋪裝材料﹑制革等領域﹐而且還有很多潛在領域有待開拓。
　　2.1﹒在紡織工業上的應用
　　TPU在紡織上的應用﹐主要是採用熔融法紡氨綸﹐國內也開展了這方面的工作。目前﹐世界上氨綸生產大部分是以幹法為主﹐美國杜邦公司的氨綸產量佔世界氨綸產量的一半以上。採用幹法紡絲生產的氨綸性能優良﹐但投資過高（年產500 t的工廠約需投資2億元人民幣）﹐投資回收期長﹐生產成本也較高﹐並且存在污染環境問題﹐危害人體健康。而熔紡法生產氨綸具有投資較少﹑成本低﹑對環境無污染等優勢﹐並可利用現有其他纖維的熔紡設備﹐並無需作大改動和更新設備就可生產中等品質的氨綸﹐具有較好的經濟效益。我國在此領域的開發與研究均有報道﹐工業性氨綸試紡亦取得很好的效果。熔紡氨綸與幹法氨綸性能差異正在縮小。熔紡法將成為氨綸的主要生產方法之一。
　　目前﹐熔紡氨綸的伸長率已達幹法水準﹐其拉伸強度則明顯高於幹法氨綸﹐由於幹法氨綸比熔紡氨綸有較好的微相分離程度和硬段區穩定性﹐決定了熔紡氨綸在彈性恢復率上存在差距。因此﹐如果經化學交聯處理後﹐纖維的回彈性可以得到明顯的改善。熔紡氨綸工藝大致在一步法﹑二步法﹑封端法和直接法四個方面有報道。
　　有人曾用熔紡一步法﹐優化配方﹐在未加任何添加劑的情況下﹐制得的氨綸纖維拉伸強度1.3 cN/dtex﹐斷裂伸長率729.1%。我國深圳新綸公司採用二步法制成的氨綸纖維拉伸強度1.6 cN/dtex﹑斷裂伸長率600%﹐300%定伸恢復率97%。盡管如此﹐我國對熔紡法氨綸的研究﹐還很不夠系統和深入。隨著對紡絲過程中﹐微相分離結構的形成機理﹑動力學及紡絲成型性能方面的深入研究﹐會進一步完善熔紡工藝﹐從而製造出性能優異的氨綸﹐這對於我國熔紡氨綸工業的發展將起到很大的促進作用。
　　氨綸新品種開發領域著重在原絲新品種上﹐例如在耐氯﹑耐水解﹑耐熱﹑耐潮﹑耐黴菌以及阻燃方面。在加工方面﹐氨綸可與尼龍等纖維進行包復或包纏﹐其染色性﹑機械強度及耐磨性均優良。用氨綸作芯絲﹐外面用蠶絲進行螺旋式包纏﹐可以提高真絲產品檔次﹐增加我國絲綢產品在國際市場上的競爭力。採用純棉紗和氨綸加工成包芯紗﹐經過整染加工後﹐布面經向具有彈性﹐所開發的高彈牛仔布及燈芯絨也深受消費者喜愛。
　　2.2﹒汽車保險杠
　　
　　

表1 TPU和PP-EPDM材質的保險杠性能比較

材質
TPU
PP-EPDM

拉伸強度/MPa
55~60
18~28

變曲模量/MPa
3000~3100
600

Izod沖擊強度/J.m-1
1000~1200
600

熱變形溫度/℃
90~95
85

密度/g.cm-3
0.90~0.92
0.91~0.92

　　
　　
　　注﹕TPU保險杠由沈陽化工學院開發製造﹔PP-EPDM保險杠為國內外使用
　　的現有產品。
　　TPU可應用於汽車車體的多種構件﹐如保險杠﹑儀表板﹑減震墊等零部件。汽車保險杠一般由面層和增強梁組成。國內外的保險杠多為聚丙烯（PP）與乙丙橡膠（EPDM）共混物材質。有專利報道﹐使用TPU製成的保險杠﹐先後經歷了以40~80 km/h的車速進行的撞車沖擊試驗﹐和用10 kg大錘60餘次的重砸﹐未發現明顯破裂﹐說明其安全性能很高﹐在事故中可降低車輛損傷程度和人員傷亡。該保險杠生產成本較低﹐值得開發。TPU彈性體材料與PP-EPDM共混材料的性能見表1。
　　我國即將進入WTO﹐汽車行業必須有新的特色方可立於不敗之地。因此開發具有安全性能高的保險杠﹐應引起有關方面的注意。
　　2.3﹒鐵軌枕墊板
　　國內外鐵路使用的軌枕墊板﹐其綜合性能尚不足之處﹐使用壽命短﹐影響了列車的提速和綜合設施配套。專利報道﹐在TPU中添加廉價填料製成的軌枕墊板﹐性能優於橡膠墊板﹐可較大限度地吸收行駛的列車對鋼軌和路基的沖擊壓力﹐從而在不增加列車牽引動力﹑不改造路基﹑不減少停站點的情況下﹐使列車達到提速目的﹐行車速度可提高到250 km/h以上。測試結果表明﹐新型軌枕墊板對鐵路通訊的指揮系統無任何幹擾﹐其磨耗指標比橡膠墊板低10倍﹐使用壽命大為提高﹐從而減少墊板更換次數﹐降低更換費用﹐綜合性能優良。
　　2.4﹒TPU在航空業上的應用開發
　　攔阻網用於阻止飛機起飛或著陸滑跑時發生意外沖出跑道﹐而保證飛行人員和飛機的安全﹐避免重大事故發生。國外的機場攔阻網大多由尼龍編織製成。我國用TPU為原料採用擠出方法製成的攔阻網﹐具有強度大﹑重量輕﹑彈性好﹑不易黴爛﹑耐撕裂﹑耐低溫﹑耐油性能好等優良性能。在TPU原料中加入熒光物質製成的網體能晚上發光。其各種性能均優於國際上用尼龍編織的網體。例如尼龍編織的豎帶﹐其拉伸強度為139.2 MPa﹐用TPU製成的豎帶拉伸強度為186.3 MPa。因而TPU可應用於機場攔阻網。該攔阻網亦可用作在高速公路或盤山公路危險地段的護攔。
　　用TPU製成的飛機薄壁油箱﹐不但工藝簡單﹐且壁薄﹐重量輕﹐使用壽命長。TPU又具有較高的抗輻射性﹐適用於製作宇宙飛行人員﹑X射線和原子能工作人員的保護衣。
　　隨著航空事業不斷發展﹐對飛機維護技術需求也相應增加﹐同時對復原技術的要求也更加嚴格﹐採用壓縮空氣充氣的由TPU製成的氣囊抬高技術﹐可滿足以上的要求。
　　2.5﹒電纜外套
　　用於海底等的浮電纜﹑光纜﹑地震電纜﹑飛機電纜的護套一般可用TPU加工而成﹐由於其體積電阻率≧1012Ω‧cm﹐同時具有耐水解﹑耐候﹑耐磨﹑耐曲撓﹑高硬度等優點﹐TPU製造電纜﹑電線外套﹐不僅電絕緣性能好﹐而且對導體有很好保護性能﹐使用安全﹐不易引起意外火災事故。