TPU 中软段和硬段在热力学上不相容存在微相分离，这是因为组成软段的聚醚或聚酯=4.微相分离元醇柔顺性很好。为无规卷曲状态，而组成硬段的二异氰酸酯和扩链剂中存在的烃基、芳香基、氨基甲酸酯基或取代脲基呈伸展成棒状，相互间的引力大容易聚集在一起，形成许多微区散布在软段相中，这种现象称为微相分离，TPU 的微相分离结构和结构模型。微区的结构和性质主要由两相结构单元的溶度参数差异和两相的相对含量大小两个因素决定。
tpu的微观的相分离，使得硬段在软段中相互聚集从而产生了分散的小微区，并通过化学键与软段部分连接。这些微区形成键间有力的缔合，使之形成物理交联。这种物理交联与硫化橡胶弹性体中的化学交联具有同样的功能。在硬段的熔点
以上时这种硬微区将熔融，因此 TPU 可以用熔融加工的方法进行加工。另外，这种玻璃态硬嵌段的类填料作用还对弹性体产生增强作用。其原因是：①硬段微区形成分离相；②硬段微区具有一定的尺寸和均匀性；③链段间的化学键使两相间的黏结力得到保证。
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