1. TPU是什么材料？

    TPU，全称热塑性聚氨酯弹性体，是一种介于橡胶和塑料之间的高性能材料。您可以把它理解为一个由 “硬段” 和 “软段” 组成的微观结构：硬段：提供硬度、强度、熔点和耐高温性能。通常由二异氰酸酯和扩链剂（如丁二醇）构成。软段：提供弹性、柔韧性和低温性能。通常由聚醚或聚酯多元醇构成。

正是这种独特的“刚柔并济”的微观相分离结构，使得TPU同时具备：

橡胶的高弹性和耐磨性

塑料的强度和可加工性（易于注塑、挤出等）

2. TPU用于哪些产品？

TPU的应用极其广泛，几乎渗透到我们生活的方方面面。主要可以分为以下几大类：

① 鞋材领域

鞋底：特别是篮球鞋、跑步鞋、休闲鞋的耐磨鞋底。气垫/气囊：如Nike的Air Max气垫，因其高弹性、高强度和气体阻隔性而被广泛应用。

② 消费电子

手机保护壳：提供出色的抗冲击和抗刮擦性能。

智能手表表带：亲肤、舒适、耐用。

耳机线材、充电线外皮：耐弯曲、耐黄变。

笔记本电脑外壳。

③ 工业与汽车

液压管、气管、油管：需要高强度和耐压性。

密封件、垫圈：如汽车灯罩密封。

传送带：利用其高耐磨性。

电缆护套：特别是需要耐候、耐油的环境。

④ 医疗与保健

输液管、导管：需要生物相容性、柔韧性和透明度。

医用薄膜。

按摩仪滚轮、瑜伽垫。

⑤ 薄膜与织物

防水透湿薄膜：用于高端防水冲锋衣、登山服、医用防护服。

充气制品：如充气床、充气船、皮划艇。

3. 在高温高湿下如何提高TPU的抗水解性能？

这是TPU应用中的一个核心问题，尤其是在户外、汽车引擎舱、热带地区等严苛环境中。TPU的水解本质上是其分子链（尤其是聚酯型TPU的酯键）在水分和热量的作用下发生断裂，导致材料强度、弹性下降，甚至开裂。

核心解决方案：从材料本身和外部保护两方面入手。

方案一：选择抗水解等级更高的TPU种类

这是最根本、最有效的方法。

首选聚醚型TPU

聚酯型TPU：机械性能好，耐油性好，但抗水解性较差。

聚醚型TPU：其醚键不易被水解，因此天生具有优异的抗水解性。在高温高湿环境下，应优先考虑使用聚醚型TPU。

使用抗水解改性的TPU

许多TPU生产商（如巴斯夫、路博润、亨斯迈等）都提供了专门的抗水解级TPU。这些材料通过特殊的化学结构设计或添加助剂，显著提升了抗水解性能。

聚己内酯型TPU

这是一种介于聚酯和聚醚之间的高性能选择。它既拥有聚酯型TPU优良的机械性能和耐油性，又具备接近聚醚型TPU的抗水解性，但成本较高。

方案二：添加抗水解剂UN系列

在TPU加工过程中，混入特定的添加剂，可以有效地延缓水解过程。

碳化二亚胺类抗水解剂UN：这是最常用和最有效的。它的工作原理是“牺牲自己，保护他人”，能优先与水反应，并修复已水解的羧基末端，从而阻止水解反应的链式增长。

其他稳定剂：如环氧化合物等，也能起到一定的稳定作用。

方案三：优化产品设计与后处理

增加产品壁厚：较厚的壁厚可以延缓水分渗透到材料核心部位的时间。

表面涂层处理：在TPU制品表面涂覆一层致密的疏水涂层（如聚氨酯漆、氟碳涂层），可以物理隔绝水分。

减少内应力：在加工过程中优化工艺（如注塑的保压压力、冷却时间），减少制品的内应力，因为应力集中区域更容易发生水解破坏。

总而言之，对于高温高湿环境下的应用：

首选方案是使用聚醚型TPU。

如果必须使用聚酯型TPU（因其优异的机械性能），则必须添加碳化二亚胺类抗水解剂。

对于要求极高的应用，可以考虑聚己内酯型TPU或抗水解改性TPU，并结合产品设计优化。

来源：尤恩