Poliuretan (PU), kratki za poli (uretan), svestrani je polimer sintetiziran reakcijom polikondenzacije poliola i diizocijanata. Poznat je po izvrsnim mehaničkim svojstvima i široko se koristi u raznim industrijskim i potrošačkim aplikacijama, uključujući filmove, premaze, ljepila, vlakna, pjene i elastomere. Među različitim oblicima poliuretana, termoplastični poliuretan (TPU) ističe se zbog svoje jedinstvene kombinacije elastičnosti i procesibilnosti.
TPU je klasa linearnih segmentiranih blok kopolimera, obično predstavljenih formulom (AB) ₙ. U ovoj strukturi, segment "A" je poliester ili polieter velike molekulske mase (s rasponom molekularne mase od približno 1000 do 6000), dok je "B" segment dil kratkog lanca koji sadrži 2 do 12 atoma ugljika. Ovi mekani i tvrdi segmenti povezani su jedinicama diizocijanata, tvoreći strukturu koja TPU daje i fleksibilnost i snagu. Za razliku od umreženih gumenih materijala, TPU ima prvenstveno linearnu molekularnu strukturu s minimalnim kemijskim umrežavanjem.
Jedna od ključnih karakteristika TPU -a leži u prisutnosti brojnih vodikovih veza između njegovih molekularnih lanaca, formirajući ono što je poznato kao fizičko umrežavanje. Ove vodikove veze igraju kritičnu ulogu u jačanju strukture materijala, doprinoseći njegovom visokog modula, vlačne čvrstoće i otpornosti. Kao rezultat toga, TPU pokazuje izvrsnu otpornost na abraziju, otpornost na ulje i kemijsku otpornost, otpornost na hidrolizu i ostaje stabilna u širokom temperaturnom rasponu. Također pokazuje dobru otpornost na mikrobni napad i starenje okoliša.
Još jedna prednost TPU -a je njegovo termoplastično ponašanje. Fizičko umrežavanje vodikovim vezama je reverzibilno pod zagrijavanjem ili u otopini, intermolekularne sile slabe, omogućujući da materijal teče ili preoblikova. Nakon isparavanja ili isparavanja otapala, reforma vodikovih veza, omogućavajući materijalu da oporavi svoje učinkovitosti u čvrstom stanju bez značajnog gubitka svojstava. Ova preprodaja čini TPU prikladnim za ubrizgavanje oblikovanja, ekstruzije i drugih tehnika termoplastične obrade.
Poznati primjer TPU-a u svakodnevnom životu je spandex (koji se naziva i elastan), visoko elastično vlakno koje se koristi u tekstilu. Svestranost, izdržljivost i obrada TPU -a čine ga materijalom izbora u industrijama u rasponu od obuće i elektronike do automobila i medicinskih uređaja.