TPU具有软段和硬段两部分，根据结构特性可分为聚醚型、聚酯型和聚烯烃类。
TPU 是一种由软段聚合物二元醇和硬段二异氰酸酯以及小分子扩链剂通过嵌段共聚 而成的线型聚合物。1958 年，TPU 最早由德国拜耳公司研制成功。随后，德国巴 斯夫、美国诺誉、陶氏化学等化工企业也相继研制成功。中国大陆从 20 世纪 80 年 代开始接触 TPU 生产技术，但一直未实现研发与工艺上的突破。90 年代以后，随 着市场对 TPU 材料的需求增长，在欧、美、台资企业进入大陆后，国内逐渐开始进 行 TPU 的研发以及生产。TPU 软段是柔性链段，主要影响 TPU 材料的弹性和耐低 温性能；硬段是刚性链段，主要影响 TPU 的硬度、耐热性能、机械性能等，软段 和硬段交替排列，赋予 TPU 优良的性能。
对于 TPU 而言，硬段含量一般为 15%-55％， 保证 TPU 既具有弹性，又具有强度。 TPU 根据软段类型可以分为聚酯型 TPU、聚醚型 TPU、聚烯烃型 TPU。聚酯 型 TPU 酯基的内聚能有 12.1KJ/mol，链段分子间作用力大，抗拉强度高，但柔顺性 较差。聚醚型内聚能有 4.2KJ/mol，极性小，因此合成出来的 TPU 链段柔软，断裂 伸长率高，低温柔韧性好，但拉伸强度低，硬度小。聚己内酯兼具了聚醚和聚酯的 综合性能，在保证优异的抗撕裂强度同时具有较好的柔顺性。TPU 根据硬段类型可 以分为芳香族 TPU、脂肪族 TPU。芳香族型含有苯环，合成的 TPU 刚性大，强度 高，耐热性好，但耐低温性能差，易黄变。脂肪族 TPU 不含苯环，软硬段分离程度 高，具有更加优异的柔韧性和耐低温性能。
TPU 通常采用连续合成法，原料混合、反应以及熔融 TPU 造粒等工序形成一 条流水作业线连续进行。TPU 需要满足柔韧性和强度的双重指标，而柔韧性和强度 指标往往是相反的，因此对原料分子结构设计以及配方选择匹配性要求较高。其中 原料配方是 TPU 的技术核心，聚酯二元醇中二元酸和二元醇的种类以及比例等都对 TPU 性能产生影响，TPU 中异氰酸酯种类、以及与多元醇的匹配以及助剂的选择等 也会对 TPU 性能产生影响。工艺环节，双螺杆连续反应挤出对原料的精确控制混合 需要高精确度的双螺旋挤出设备及技术。此外，共混改性 TPU 是后续发展的重点领 域，相对传统 TPU，共混 TPU 对混合、挤出的工艺要求更高。公司是国内首家通过 自主创新，将关键设备和部件实现国产化的企业，极大地提高了国内 TPU 生产的 装备水平，减少了对进口设备的依赖，引领了整个行业技术的发展。
中国 TPU 以鞋材、管材、胶粘剂和薄膜为主。目前 TPU 下游应用主要集中在 鞋材、胶粘剂、管道、 薄膜、PU 合成革、电线电缆等领域。2021 年，中国 TPU 市场中鞋材领域占比 39%，胶粘剂领域占比 15%，管材领域占比 14%，薄膜领域占 比 9%，PU 合成革领域占比 7%，熔纺氨纶领域占比 4%，电线电缆领域占比 3%， 其他应用占比 9%。TPU 作为新型聚氨酯弹性体材料，具有环保、高弹性、轻量化 等优势，传统橡塑材料逐渐被取代，TPU 应用领域和市场规模也逐渐增多。除此之 外，TPU 优异的柔软度、耐候性和生物相容性，在高端鞋材、隐形车衣、医用材料 等领域发展较快。
根据 TPU 结构单元的特性，聚醚型具有优异的柔软性，在管材、薄膜、智能穿 戴腕带等领域应用较多，而聚酯型具有优异的拉伸强度，主要用于手机护壳、薄膜、 鞋材以及电子器械中，发泡型具有优异的回弹性和轻量化的特点，在高端鞋材领域 景气度较高。对应不同的产品结构，TPU 以其丰富的产品组合、优异的物化性能及 安全无毒、可降解的环保性能被广泛应用于电子注塑、管材、薄膜、改性包胶、工 业传动、胶黏剂、鞋材等下游领域，覆盖个人消费品、工业、建筑及军工等终端市 场。
聚氯乙烯(PVC)是五大通用塑料之一，价格低廉，改性后 PVC 不易燃烧、强度 高，下游主要用在鞋材、人造革、管材、薄膜以及电缆料等领域中。但在光、热作 用下的稳定性较差，在高温作用下或经长时间阳光曝晒，会分解产生氯化氢，并进 一步自动催化分解而变色，物理力学性能也会迅速下降，在实际应用中必须加入一 系列助剂如稳定剂等以提高对热和光的稳定性。相对 PVC 而言，TPU 是一种环保 型材料，在多个领域，TPU 正处于替代 PVC 的进程中。
TPU 鞋底材料舒适保温，长期有替代 PVC 的市场空间。鞋底材料需要满足耐 磨、舒适弹性、保温等特性，目前主流材料有 PVC、PU、EVA、TPR、TPU 等。 TPU 相对其他材料，兼具橡胶的高弹性和塑料的易加工性，且具有能耗低、环保等 显著优点，综合性能优势更加明显，符合循环经济和可持续发展的要求，是未来新 材料的主要发展方向之一，虽然传统鞋底材料市场目前相对饱和，增量空间有限， 但 TPU 仍处于替代 PVC、EVA 等材料进程中。
TPU 管材环保、强度高，稳定性好，处于替代 PVC 等材料进程中。一般胶管 的内外胶层材料采用天然橡胶、丁苯橡胶或顺丁橡胶。而页岩油气管材对产品抗 压性、耐磨性、耐腐蚀性、抗撕裂等方面要求高。与传统材料相比， TPU 撕裂 强度约为天然橡胶的 3 倍，耐磨性约为天然橡胶的 3-5 倍，在燃料油中几乎不 受侵蚀，在 80℃至 90℃高温环境下连续使用不变型，在-50℃至-70℃低温下不 脆化，单位长度重量比橡胶衬里水带轻 40%以上。此外，根据《产业结构调整 目录》，PVC 衬里消防水带、天然橡胶有衬里消防水带、无衬里消防水带等产 品已被列入限制类产品，TPU 作为环评材料，正逐步替代 PVC 和橡胶材料成 为消防水带内层的主要原料。 TPU 薄膜环保无毒，抗紫外线，在薄膜领域发展空间大。TPU 薄膜具有高 强度、高韧性、耐寒、耐老化、环保无毒、可降解、防水透湿、抗菌、抗紫外线 等优异性能，同时可以通过原材料改性、材料配方调整、生产工艺优化等方式， 进一步优化薄膜性能，扩大 TPU 薄膜的应用领域，从而赋予 TPU 薄膜强大、持续的生命力，市场上越来越多的厂家使用 TPU 薄膜替代 PVC 薄膜。
TPU 高端化趋势，发泡鞋材与车衣材料蓝海市场。膨胀型 TPU：能够克服密度大的缺点，在高端运动鞋中应用前景广。膨胀型 TPU 是以 TPU 为基材，通过高压流体微发泡技术把 TPU 发泡小球集结在一起，再通过 水蒸气成型工艺制成复杂结构的膨胀型 TPU 制品。2007 年，巴斯夫以 TPU 树脂为 原料，采用物理发泡技术，首次成功开发出非交联 TPU 发泡珠粒材料，以后逐渐被 用于运动鞋中。膨胀型 TPU 材料具有柔软的脚感和良好的回弹性能使运动鞋具有优 异的缓震，同时稳定性和伸缩性则增强了运动鞋中底的抗衰减性，同时具有环保材 料属性，目前许多国际知名运动鞋品牌已经用膨胀型 TPU 作为鞋底所需材料， 阿迪达斯 Boost 跑鞋的 TPU 发泡密度为 0.25-0.3g.cm-3，而普通 PU 密度 0.55g.cm-3，材料在保证高弹等优异力学性能的前提下，减重方面具有明显的优 势。
隐形车衣：高端车保护膜，车衣用 TPU 未来市场有望爆发。隐形车衣俗称 车衣膜，使用时贴在汽车车身漆面上，当汽车车身遇到刮擦或轻微碰撞时，细小 的划痕能够在短时间内自动消除，或者在受热条件下消除，起到防刮擦、装饰美 观等功能。隐形车衣需要具备良好的透明性、耐黄变性、耐腐蚀、耐老化、柔韧拉 伸性等，目前完整的隐形车衣主要由 PET 保护膜、涂层、隐形车衣基膜、胶水 层组成，而隐形车衣基膜、涂层是核心功能层。目前市场中隐形车衣基膜主要有 PVC、 TPH、TPU 三种材质。PVC 材料寿命短，时间长容易变黄，而 TPH 材料是 PVC 中 加入塑化剂，材料虽然柔韧性较好，但时间长小分子塑化剂迁移析出容易导致脱胶。 TPU 型隐形车衣基膜以脂肪族 MDI 和聚己内酯为原料合成，脂肪族 TPU 不含苯环， 不易受紫外线影响，耐黄变性能远高于芳香族 TPU；另一方面，聚己内酯型 TPU 既 能表现出普通聚酯型 TPU 的优良抗撕裂，同时又表现出聚醚型 TPU 突出的压缩永 久变形和回弹性能，是理想的隐形车衣材料。目前隐形车衣 TPU 粒子基本由海外厂 商垄断，主要厂商有巴斯夫、拜耳、美国路博润、日本三井，国内隐形车衣 TPU 粒 子整体处于起步阶段，只有美瑞新材、万华化学等少数公司具有对应产品，根据公 司公告，2021 年已经实现隐形车衣薄膜的销售，目前在隐形车衣领域走在国内前端。
随着乘用车市场结构的变化、车衣膜成本降低、人们消费观念的变化，隐形 车衣的市场容量将越来越大。中国近 5 年汽车产量相对稳定，2020 年，汽车产 量为 2532.5 万辆，2021 年汽车产量达到 2625.7 万辆，同比增长 3.7%。豪华 车方面，2020 年，豪华车销量为 143.3 万辆，2021 年，豪华车销量为 138.6 万 辆，同比下降 3.3%，2022 年 1-9 月，豪华车销量达到 100.7 万辆，同比下降 7.9%。目前，隐形车衣用 TPU 售价 8-10 万/吨，每辆车对 TPU 用量 3-5kg，随着 豪华车以及新能源汽车潜在消费群体快速扩大，隐形车衣在汽车中的渗透率预计逐 渐提升。
TPU 医用材料海内外差异大，国内处于起步阶段。医用级 TPU 弹性体具有良 好的生物相容性和稳定性、强度高、摩擦因数小以及柔顺性好等优点而逐渐成为制 造医疗导管，尤其是需要引入人体的医疗导管的首选材料之一。通过对 TPU 软段、 硬段以及扩链剂的种类选择、比例调控等方法对 TPU 的机械性能和生物相容性进行 调节，能够使得 TPU 满足医用材料的使用。TPU 优异的低温柔韧性和抗水解、抗凝 血性、抗微生物攻击性，可用于医疗导管、氧气面罩、血压计的橡皮囊袋等。TPU 与人体皮肤相容性好，聚醚型 TPU 与人体血液和组织的相容性也较好，可用 TPU 来制作输血管。根据 Mordor Intelligence 数据，2021 年，全球 TPU 用于医用材料 领域占比排在第三，而中国 TPU 下游应用领域用于医用级材料比例较少，海内外在 TPU 用于医用级材料应用占比差异较大。 PVC 在亚洲医械市场仍然是常用的材料， 但 PVC 材质的医疗器械含有大量邻苯二甲酸酯类塑化剂，这类塑化剂迁移到医疗 导管或医疗袋内的血液或其他液体中，进而导致患者接触到邻苯二甲酸酯的风险。 TPU 是一种安全、稳定、优质的 PVC 替代材料，目前已得到全世界众多制造商的 认可。
目前医用级 TPU 仍以海外厂商路博润、拜耳等公司为主。路博润先后收购了美 国诺誉、陶氏化学等聚氨酯弹性体相关部门及公司， 成为了全球产品线最全也是供 应量最大的医用级聚氨酯弹性体的供应商，产品覆盖领域最全，在医疗行业中已经 有 30 多年的应用历史。中国在医用级 TPU 材料也是处于发展初期，医用级 TPU 对研发要求高，随着国内医用级 TPU 取代 PVC 进程的进行，具有研发优势的国内 TPU 龙头公司有望快速抢占国内医用级 TPU 的市场。
全球 TPU 消费占比以亚太地区为主，亚洲和澳洲市场增速最快。从全球范围看， TPU 需求差异化较大，2020 年亚太地区 TPU 消费占比为 60.3%，北美地区消费占 比 17.7%，欧洲地区消费占比 16.8%，其他地区消费占比 5.2%。同时亚洲和澳洲地 区的 TPU 消费增速高于全球平均增速，欧美地区 TPU 消费增速与全球 TPU 消费水 平增速相当，非洲以及南美地区对 TPU 消费增速最低。未来全球 TPU 的市场增速 仍以亚洲以及欧美等地区为主。 2016 至 2020 年期间，全球 TPU 行业产量由 86.1 万吨增长至 109.2 万吨，年 复合增长率为 6.12%。2016 年，我国 TPU 消费量 32.1 万吨，2021 年，TPU 消费 量已经达到 60.2 万吨，2016-2021 复合增长率达到 13.4%，远远高于全球平均增速 水平。目前，我国 TPU 行业正处于快速成长期，已成为材料行业的重要组成部分， 在低端市场 TPU 取代 PVC、EVA 等材料，高端市场是产业转型升级的关键材料， 市场前景广阔，预计到 2026 年其消费量将达到 90 万吨左右，未来五年年复合增长 率在 10%左右。
