所谓的聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，它是由多异氰酸酯与多元醇反响而成，在分子链上含有许多重复的氨基甲酸酯基团（—NH—CO—O—）。在实践组成的聚氨酯树脂中，除了氨基甲酸酯基团外，还有脲、缩二脲等基团。多元醇属长链分子，结尾为羟基，称为“软链段”，多异氰酸酯称为“硬链段”。
软硬链段生成的聚氨酯树脂中，氨基甲酸酯只占少数，所以称为聚氨酯未必恰当，从广义上讲，聚氨酯乃是异氰酸的加聚物。
不同类型的异氰酸酯与多羟基化合物反响后，生成各种结构的聚氨酯，然后取得不同性质的高分子资料，如塑料、橡胶、涂料、纤维、粘合剂等。聚氨酯橡胶
聚氨酯橡胶于1940年首先在德国研发成功，1952后开端投入工业生产，而我国是从60年代中期开端研发并投入生产的。聚氨酯橡胶归于一种特种橡胶，由聚醚或聚酯与异氰酸酯反响而制得，因质料种类、反响条件及交联办法的不同而有许多种类。从化学结构上看，有聚酯型与聚醚型，从加工办法上看，有混炼型、浇注型和热塑型三种。
组成聚氨酯橡胶，一般先由线型聚酯或聚醚与二异氰酸酯反响，制成低分子量的预聚体，经扩链反响，生成高分子聚合物，然后添加恰当的交联剂，加热使其固化，成为硫化橡胶，这种办法称为预聚法或二步法。
也能够用一步法——将线型聚酯或聚醚直接与二异氰酸酯、扩链剂、交联剂混合，使反响发生，生成聚氨酯橡胶。
热塑性聚氨酯橡胶是一种（AB）n型嵌段线性聚合物，A代表高分子量的聚酯或聚醚（分子量为1000～6000），称为长链，B代表含2～12个直链碳原子二醇为短链，AB链段间化学结合是用二异氰酸酯。
TPU分子中A链段使得大分子链易于旋转，赋予聚氨酯橡胶杰出的弹性，使聚合物的软化点与二级改变点下降，硬度与机械强度下降。B链段会捆绑大分子链的旋转，使聚合物的软化点与二级改变点上升，硬度与机械强度进步，弹性下降。调理A与B之间的摩尔比，即可制得不同机械功用的TPU。
TPU的交联结构除一级交联外，还有必要考虑由分子间的氢键构成的二级交联。聚氨酯的一级交联键与羟类橡胶的硫化结构不同，它的氨基甲酸酯基、缩二脲、脲基甲酸酯基等基团规矩而间隔地排列成刚性链段，故制得的橡胶具有规矩的网状结构，所以具有杰出的耐磨功用及其它的优异功用。
其次，因为聚氨酯橡胶中含有许多比如脲基或氨基甲酸酯基这类内聚能较大的基团，所以分子链间构成的氢键具有很高的强度，氢键构成的二级交联健对聚氨酯橡胶的功用也有重要影响。二级交联使得聚氨酯橡胶一方面具有热固性弹性体的特性，另一方面这种交联又没有真实地交联起来，是一种虚交联，交联的情况取决于温度。
跟着温度的升高，这种交联逐步削弱以至于消失，聚合物具有必定的流动性，能够进行热塑性加工。当温度下降时，这种交联又逐步康复并再次构成。少数的填料的参加，使分子间的间隔增大，分子间构成氢键的才干削弱，强度便会急剧下降。
研讨标明，聚氨酯橡胶中各基团稳定性由高到低的次序是：酯、醚、脲、氨基甲酸酯、缩二脲，在聚氨酯橡胶的老化进程中，首先是缩二脲和脲基甲酸酯的交联键开裂，接着是氨基甲酸酯和脲键开裂，即主链开裂。
TPU的弹性模量介于橡胶与塑料之间，它的最大特点是，既具有硬度，又有弹性，这种功用是其它的橡胶与塑料所没有的。
TPU分聚酯型与聚醚型两类，从物理性质进行比较，低硬度的橡胶以聚酯型的功用较好，而高硬度的橡胶以聚醚型的为优。聚酯型的橡胶耐油、耐热及与金属的粘合性较好，而耐水解、耐寒及抗菌性以聚醚型的为好。
TPU一般都具有较好的耐温性，接连长期运用的温度为80～90℃，短时刻可到达120℃左右。聚氨酯的耐低温功用也较好，聚酯型的聚氨酯的脆性温度为-40℃，而聚醚型的聚氨酯则达-70～-80℃，但在低温下会变硬。
TPU的耐油性都比较好，但耐水性却因结构的不同而异。酯构成反响可逆性所引起的TPU降解最为严峻。当酯与水触摸时，酸的再构成是引致分子崩溃的本身催化反响的原因。聚酯型的聚氨酯在空气中和湿气触摸时崩溃的程度比彻底浸在水中时更甚。这是因为浸在水中，构成的酸会不断地被冲走。
而聚醚型的聚氨酯耐水解性则是聚酯型聚氨酯的3～5倍，因醚基不会与水发生反响。
水的侵入导致聚氨酯功用下降的原因有两个方面：一是侵入的水与聚氨酯中的极性基团构成氢键，使聚合物分子之间的氢键削弱，这个进程是可逆的，当枯燥后物理性质又得到康复。
聚氨酯在长期的日光照射下会变色发暗，物理功用逐步下降。酶菌也会导致聚氨酯的降解，因而工业生产中运用的聚氨酯橡胶中都添加了防老剂、紫外线吸收剂、防酶剂等。
拉伸强度：聚氨酯橡胶的拉伸强度较高，一般可达28～42兆帕，TPU居中，约为35兆帕。
弹性：聚氨酯的弹性比较高，但它的滞后丢失也比较大，因而生热高。在屡次曲折及高速翻滚的负荷条件下简单损坏。
硬度：聚氨酯的硬度规模较其它的橡胶都宽，最低为邵氏硬度10，其间大多数制品具有45～95的硬度。硬度高于70度时，拉伸强度和定伸强度都高于天然橡胶，中80～90度时，拉伸强度、定伸强度、抗撕裂强度都恰当高。
撕裂强度：聚氨酯的撕裂强度较高，当实验温度升高到100～110℃时，抗撕裂强度就与丁苯橡胶恰当。
TPU具有塑料与橡胶的两层特性，正是这种共同的物理与化学特性，要求咱们在模具设计、注塑成型时应特别对待。
因干流道是压力最大的当地，当注塑压力免除后，干流道冷凝物因弹性胀大而增大阻力，导致水口粘前模，因而模具设计时应尽或许地加大干流道的脱模斜度。而干流道的小端尺度不能小于注塑机的射咀孔径，大端尺度的添加需额定添加冷却时刻，延伸注塑周期，因而脱模斜度的增大主要靠缩短干流道的长度来完结。
一般情况下，干流道小端直径约为2.5～3.0mm，大端直径为6.0mm以下，长度以不超越40mm为宜。干流道结尾应设置与大端直径持平或稍大的冷井，搜集冷胶与扣出水口。
分流道的直径应视产品的结构及流道的长度而定，一般来讲，应不小于4.0mm。分流道选用圆形能取得较好的冷却作用。
因为TPU的流动性欠好，为了避免胶体经过闸门时呈现的喷发及分子定向导致的横向与纵向的缩短不一致，闸门的深度与宽度尺度应比其它的热塑性资料的闸门尺度大些，而长度尺度则要比一般的小，以利于胶体的经过。过长的闸门会导致充胶时胶体的喷发，影响产品的外观。能引起资料过火剪切生热的针点浇口应尽量避免运用。
模具的排气有必要充沛，避免产品烧焦，特别是在胶料充填方向发生急剧改变和产品终究充填的部位特别要注意排气的设置。排气槽的深度要依据TPU的类型加以区别，有时排气槽的深度只需0.01mm，也会在排气槽处发生披锋，这与TPU特别的资料性质有着重要的联系。
模具的冷却作用要好。关于其它的热塑性资料来说，在注塑时只需产品外表的冻住层有满足的强度，产品在较高的温度下就可进行顶出脱模。而关于TPU来讲，温度较高时，分子间的氢键没有康复构成，产品的拉伸强度较低，强行顶出脱模只会导致产品变形，只需当产品在较低的温度下，氢键康复充沛，TPU具有满足的强度下才干脱模，这就要求模具的冷却作用要好。
TPU的缩短率随所运用的TPU商标、制品的厚度和结构、注塑时的温度与压力的不同而存在着较大的改变，其规模在0.1%～2.0%之间。在进行模具设计时，不光要参阅质料的缩短率的数据，还要依据制品的结构、厚度估量注塑时需求用到的注塑温度、压力进行恰当的批改。关于部分胶位较厚的制品，注塑时需求的压力较大，成型后的制品的缩短率较小，需求减小TPU的缩短率。而关于胶位比较均匀的、厚的制品，则要恰当地添加缩短率的值。
当TPU的含水率超越0.2%时，不光影响产品外观，而且机械功用显着变坏，注塑出的产品弹性差，强度低。因而在注塑前应在80℃～110℃的温度下枯燥2～3小时。
注塑机料筒的整理要洁净，很少的其它质料的混入都会导致产品的机械强度的下降。用ABS、PMMA、PE清洗过的料筒最好在注塑前用TPU水口料再清洗一次，用TPU水口料铲除料筒中的剩余物料。
TPU的加工温度对产品的终究尺度、外观及变形具有至关重要的影响。温度要视所运用的TPU的商标、模具设计的具体情况而定，总的趋势是，要想取得小的缩水率，需求进步加工温度；而要取得大的缩水率需求下降加工温度。即使是在TPU的正常加工温度规模内，质料在料筒中逗留的时刻过长也会导致TPU的热降解，在注塑前应射空料筒中的剩余物料。射咀温度的操控也恰当重要，正常情况下应比料筒的前端温度高5℃左右。
较低的注塑速度与较长期的保压会增强分子定向，尽管或许取得较小的产品尺度，但产品变形较大，而且横向与纵向缩短差异大。大的保压压力还会导致胶体在模内过紧缩，当产品脱模后尺度比模腔的尺度还要大的现象。
TPU资料对剪切比较灵敏，熔胶速度与背压过高发生的剪切热过大时，会导致TPU的热降解，因而TPU的熔胶一般选用低或中速。假如注塑周期较长，应选用推迟熔胶功用，完结熔胶即开端进行开模，避免质料在料筒中的逗留的时刻过长而降解。
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