El poliuretà (PU), curt per a poli (uretà), és un polímer versàtil sintetitzat a través de la reacció de policondensació de poliolls i diisocianats. És conegut per les seves excel·lents propietats mecàniques i s’utilitza àmpliament en diverses aplicacions industrials i de consum, incloses pel·lícules, recobriments, adhesius, fibres, escumes i elastòmers. Entre les diferents formes de poliuretà, es destaca el poliuretà termoplàstic (TPU) a causa de la seva combinació única d’elasticitat i processabilitat.
TPU és una classe de copolímers de blocs segmentats lineals, normalment representats per la fórmula (AB) ₙ. En aquesta estructura, el segment "A" és un polièster o polièster de pes molecular elevat (amb un rang de pes molecular d'aproximadament 1000 a 6000), mentre que el segment "B" és un diol de cadena curta que conté de 2 a 12 àtoms de carboni. Aquests segments suaus i durs estan connectats per unitats de diisocianat, formant una estructura que proporciona a TPU tant la flexibilitat com la força. A diferència dels materials de cautxú reticulats, TPU té una estructura molecular principalment lineal amb un reticulació química mínima.
Una de les característiques clau de la TPU rau en la presència de nombrosos enllaços d’hidrogen entre les seves cadenes moleculars, formant el que es coneix com a reticulació física. Aquests enllaços d’hidrogen tenen un paper crític en reforçar l’estructura del material, contribuint al seu alt mòdul, resistència a la tracció i resiliència. Com a resultat, la TPU presenta una excel·lent resistència a l’abrasió, resistència a l’oli i química, resistència a la hidròlisi i es manté estable en un ampli rang de temperatura. També mostra una bona resistència a l’atac microbià i l’envelliment ambiental.
Un altre avantatge de la TPU és el seu comportament termoplàstic. El reticulació física mitjançant enllaços d’hidrogen és un escalfament o en solució reversible, les forces intermoleculars es debiliten, permetent que el material flueixi o es remodegi. En refredar o evaporació de dissolvents, la reforma dels enllaços d’hidrogen, permetent al material recuperar el seu rendiment en estat sòlid sense pèrdues importants de propietats. Aquesta reprocessabilitat fa que la TPU sigui adequada per modelar la injecció, extrusió i altres tècniques de processament termoplàstic.
Un exemple conegut de TPU a la vida diària és Spandex (també anomenat elastane), una fibra altament elàstica que s’utilitza en els tèxtils. La versatilitat, la durabilitat i la processabilitat de la TPU la converteixen en un material d’elecció en indústries que van des de calçat i electrònica fins a dispositius d’automoció i mèdica.