Poli (üretan) kısaltması olan poliüretan (PU), poliollerin ve diizosiyanatların polikondensasyon reaksiyonu yoluyla sentezlenen çok yönlü bir polimerdir. Mükemmel mekanik özellikleri ile bilinir ve filmler, kaplamalar, yapıştırıcılar, lifler, köpükler ve elastomerler dahil olmak üzere çeşitli endüstriyel ve tüketici uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı poliüretan formları arasında, termoplastik poliüretan (TPU), eşsiz esneklik ve işlenebilirlik kombinasyonu nedeniyle öne çıkıyor.
TPU, tipik olarak formül (AB) ₙ ile temsil edilen doğrusal segmentli blok kopolimerleri sınıfıdır. Bu yapıda, "A" segmenti yüksek moleküler ağırlıklı bir polyester veya polieter (yaklaşık 1000 ila 6000 moleküler ağırlık aralığına sahip), "B" segmenti ise 2 ila 12 karbon atomu içeren kısa zincirli bir dioldür. Bu yumuşak ve sert segmentler, TPU'ya hem esneklik hem de mukavemet veren bir yapı oluşturan diizosiyanat birimleri ile bağlanır. Çapraz bağlı kauçuk malzemelerin aksine, TPU, minimal kimyasal çapraz bağlamaya sahip öncelikle doğrusal bir moleküler yapıya sahiptir.
TPU'nun temel özelliklerinden biri, moleküler zincirleri arasında çok sayıda hidrojen bağının varlığında yatar ve fiziksel çapraz bağlanma olarak bilinen şeyi oluşturur. Bu hidrojen bağları, malzemenin yapısını güçlendirmede kritik bir rol oynar, yüksek modülüne, gerilme mukavemetine ve esnekliğine katkıda bulunur. Sonuç olarak, TPU mükemmel aşınma direnci, yağ ve kimyasal direnç, hidroliz direnci sergiler ve geniş bir sıcaklık aralığında stabil kalır. Ayrıca mikrobiyal saldırıya ve çevresel yaşlanmaya karşı iyi bir direnç gösterir.
TPU'nun bir başka avantajı da termoplastik davranışıdır. Hidrojen bağları yoluyla fiziksel çapraz bağlanma tersinir-alt ısıtma veya çözeltidir, moleküller arası kuvvetler zayıflar, malzemenin akmasına veya yeniden şekillendirilmesine izin verir. Soğutma veya çözücü buharlaşması üzerine, hidrojen bağları reformu, malzemenin önemli özellik kaybı olmadan katı hal performansını geri kazanmasını sağlar. Bu yeniden uygulanabilirlik, TPU'yu enjeksiyon kalıplama, ekstrüzyon ve diğer termoplastik işleme teknikleri için uygun hale getirir.
Günlük yaşamda iyi bilinen bir TPU örneği, tekstilde kullanılan oldukça elastik bir lif olan spandeks (elastan olarak da adlandırılır). TPU'nun çok yönlülüğü, dayanıklılığı ve işlenebilirliği, onu ayakkabı ve elektronikten otomotiv ve tıbbi cihazlara kadar değişen endüstrilerde tercih edilen bir malzeme haline getirir.