TPU 材料之所以这么受欢迎，是因为它特殊的结构。它既有像橡胶一样的高弹性，又有像塑料一样的高强度，而且通过改变合成时用的原材料，能调整它的性能，满足各种不同需求，所以在各行各业都大有用处。不过，随着 TPU 材料用得越来越广泛，使用环境也变得复杂多样，它的一些缺点就暴露出来了。其中比较突出的一个问题就是耐热性不太好。一般来说，普通 TPU 材料能长时间承受的温度大概在 80°C 左右，短时间可以承受 120°C 左右。TPU 材料的耐热性和它分子结构里各个基团的耐热性有关，而且它结构中软硬段的复杂性，以及极性基团之间氢键的作用，都会影响它的耐热性。也正因为影响因素多，所以提高 TPU 材料耐热性的办法也有不少。据相关研究资料显示，现在国内外的科研机构都花了大力气研究怎么提高 TPU 材料的耐热性，还开发出了一系列

耐热性能更好的 TPU 产品。总结起来，主要有下面几种方法：

选择耐热性好的合成原材料：这是从根本上提升 TPU 材料耐热性的办法。TPU 材料合成的时候，要选好软段多元醇、硬段异氰酸酯和扩链剂。

软段多元醇：有聚醚型和聚酯型两种。聚酯型热塑性聚氨酯弹性体因为酯基的极性大，内聚能也大，分子间容易形成氢键，所以它的耐热性比聚醚型的要好。

异氰酸酯：对 TPU 材料耐热性影响很大。通常异氰酸酯刚性越大、结构越规整，合成出来的 TPU 材料耐热性就越好。比如，脂肪族异氰酸酯因为有苯环，刚性比芳香族异氰酸酯大，耐热性也就更好。像对苯二异氰酸酯（PPDI），分子结构里苯环让它刚性大，而且结构很规整，所以用 PPDI 合成的 TPU 材料耐热性特别好。常见二异氰酸酯的耐热性从高到低排序是：CHDI＞PPDI＞HDI＞MDI＞TDI 。

扩链剂：是 TPU 硬段的一部分，主要有二醇类和二胺类。二醇类和异氰酸酯反应会生成氨基甲酸酯基，二胺类和异氰酸酯反应生成脲基。氨基甲酸酯基耐热性比脲基低，而且生成氨基甲酸酯基的时候只能形成一个氢键，而脲基能形成两个氢键，所以用二胺类扩链剂合成的 TPU 材料耐热性相对更好。

通过改性引入耐热性好的基团：具体有以下几种改性方式：

有机硅改性：用这种方法能让 TPU 材料耐热性变得特别高，而且在生物相容性和透气性方面也表现出色。这是因为 Si－0 键热稳定性好，能提高耐热性；同时，Si－0 键的引入让以硅氧烷为主体的软段柔顺性变强，更容易产生微相分离结构，进一步提升了耐热性。

引入分子内基团改性：因为 TPU 材料的耐热性和大分子结构里各基团的耐热性有关，所以引入像异氰脲酸酯环、恶唑烷酮环和聚酰亚胺环等耐热性好的基团，能明显提高 TPU 材料的耐热性。

纳米粒子和填料复合改性：纳米粒子表面的原子非常活跃，比表面积大，和聚合物的界面相互作用强，能提高材料的耐热性。比如研究发现，往 TPU 材料里加入纳米 SiO₂就能提升它的耐热性。另外，把碳酸钙、蒙脱土、炭黑、有机黏土等填料和 TPU 材料混合制成复合材料，也能改善 TPU 材料的耐热性。不过这种方法提升耐热性的效果不是特别明显，所以应用得不算广泛。