TPU基材係以熱塑性聚氨酯彈性體(Thermoplastic Polyurethane)製成嘅底材。TPU亦稱熱塑性聚氨酯橡膠,兼具橡膠彈性同熱塑加工性,常態通常以顆粒或球狀粒料供應,再按產品需要加工成薄膜、線材或成型部件。其硬度可涵蓋邵氏60A至80D,能夠因應柔軟薄膜以至較硬結構件嘅不同用途。
TPU由二異氰酸酯、低聚物多元醇同擴鏈劑嵌段共聚而成,常見化學組成包括MDI、POLYOL同1,4BG。材料一方面保留彈性體受力後回復形狀嘅特性,另一方面可利用熱塑方式加工,因此適合注塑及擠出成型。
用於貼膜或貼紙時,TPU基材具有彈性記憶功能,可配合曲面形狀並在變形後回復。部分TPU漆面保護膜亦具有細微劃痕熱修復能力;表面出現輕微痕跡後,可透過熱力協助修復。材料同時具備抗衝擊、耐候、耐久及抗黃變特性,其中脂肪族TPU牌號會用於汽車車衣膜。
TPU生產可採用雙螺桿連續法,原料完成共聚及造粒後,再透過擠出方式製成薄膜或3D打印線材,亦可用注塑方式製作指定形狀嘅零件。TPU可回收,適合需要熱塑加工能力嘅產品體系。
不同用途會選用不同硬度及配方。電子產品保護殼可採用硬度90A至95A嘅聚酯型TPU,相關表面摩擦系數可控制於0.4至0.6。個別TPU材料數據包括比重1.224 g/cm³、硬度55D、拉伸強度38.5 MPa及斷裂伸長率475%;實際成品表現會隨牌號及用途而有差異。
汽車領域主要將TPU基材用於漆面保護膜、車衣膜及高階痛車貼紙。漆面保護膜利用TPU嘅抗衝擊、抗黃變同細微劃痕熱修復能力保護車身漆面;痛車貼紙則利用其彈性記憶同自修復能力,改善貼附曲面時嘅適應性及使用耐久度。與PVC基材相比,TPU嘅耐候及耐久表現較高,但材料成本亦明顯較高。
TPU亦應用於鞋材、醫療產品、手機保護殼及增材製造。作為3D打印柔性線材時,TPU可製作需要彈性嘅部件;用於旅行箱滑輪系統時,其較柔軟嘅質地可減少同地面接觸產生嘅摩擦噪音。生物基TPU亦已用於手機殼,並可配合磁吸充電及NFC模組等結構設計。