熱可塑性聚氨酯彈性體 (TPU, Thermoplastic Polyurethane) 最早于1930年在德國問世，1958年B.F. Goodrich化學公司 (現為Bayer AG公司) 開發出商品化的TPU并于1961年投人市場。近年來由于膠黏劑、汽車、醫療等行業發展快速，且越來越多的傳統材料改用TPU取代，預計至2025年，TPU的復合年增長率將可落在5-8%。

TPU在高分子結構主鏈上含有許多氨基甲酸酯基團 （-NHCOO-）的聚合物，主要是由多元醇、二異氫酸酯和少量擴鏈劑反應制成。經過多年來工業技術的不斷提升以及配方的持續改良，以往不易達成的技術門坎，現在都已成為可能，并且TPU憑借著各項優異的性能表現，在民生、汽車、體育、制鞋、建筑、醫療和工業用途…等，皆有不少相關應用產品，應用范圍相當廣泛。由于其具有優異的機械性、彈性、高耐磨度、耐化學性以及出色的生物兼容性…等特殊性能，因此迅速發展成現今民生必需品、工業應用和醫療產業中極為重要的材料之一。
 

(圖片來源：高鼎精密材料)
 

TPU加工方式

TPU本身即為高分子環保材料且不含可塑劑，通常是以顆粒狀呈現。將TPU粒子在較高溫度下塑化成型后可表現出不同形態或制作成其他復合產品，目前以注塑成型和擠出成型的應用最為普遍，兩者合計約占70%以上。同時TPU與特定的高分子材料共同加工能夠得到性能互補的聚合物合金，耐油、耐水、耐霉菌，再利用性相當好。

另外，TPU產品的加工成型技術亦極為便利，如：注塑、擠出、壓延、吹塑、模壓發泡、熔紡氨綸、高頻焊接、真空吸塑、3D打印、含浸…，使用一般的聚合物加工設備即可制成不同型態的終端產品，無須重新投資硬件及操作人員。高鼎TPU材料種類齊全，能針對特殊需求提供客制化加工材料及技術服務：

• 注塑加工：各式扣具、鞋類主/ 配件、齒輪、輪芯、護具、手表帶…。

• 擠出加工：防水透濕膜、止水條、電線披覆、輸送帶、油管、各式膠膜…。

• 壓延成型：沙發、箱包、鞋面、服飾…環保皮革面料。

• 吹塑成型：園藝、運動、娛樂或工業用品等…中空形狀的部件或產品。

• 模壓發泡：鞋底。

• 熔紡氨綸：TPU單絲、包芯紗。

• 高頻焊接：充氣艇、救生衣、防水背包、保冷袋、防水帳棚…。

• 真空吸塑：泡殼包裝、一體成型鞋面…。

• 3D打印：3D打印用軟硬線材、緩沖組件、防護齒輪和鞋底。

• 含浸：各項紡織類加工。
   

TPU產業應用

高鼎在2012年即沿用既有壓延設備開發出薄膜與片材用料TPU，環保的材料和制程可完全取代PVC人造革。其流動性佳、熔點低、加工性強、抗UV、耐磨耗、低晶點等特點，更是高鼎TPU特有的產品優勢。

近幾年TPU在新能源汽車、生物醫療、民生工業等三大產業上的應用前景十分看好，雖然新冠肺炎疫情重創制鞋及紡織工業，但因TPU的環保永續特性，各大品牌仍不斷使用TPU研發相關的商品，其產業應用如下：

• 汽車工業：隨著新能源汽車的高速發展，TPU環保又輕量的特性被大量用做汽車內飾、氣囊、緩沖隔熱發泡材以及車體保護膜。 

• 生醫產業：環保無毒且生物兼容性佳，可100%取代含可塑劑之PVC材料，制成各式醫療管材、床罩/被單/枕套、手術服/隔離衣/防護服、血袋/點滴袋、人體植入物…。

• 制鞋工業：綠色鞋業潮流席卷全球，幾乎整雙鞋子內外主/配件、接著劑皆可使用TPU材料制作，落實快時尚的環保永續承諾計劃。

• 民生工業：環保發泡披覆材、各式注塑產品。

• 建筑工業：環保地板材、TPU壓延環保革。

• 電線電纜：環保無鹵阻燃TPU、TPU氣動管等。