热塑性聚氨酯弹性体是一种 （AB）型嵌段线性聚合物，Ａ代表高分子量的聚合物多元醇 聚（ 酯或聚醚，分子量为1000～6000），称为长链；Ｂ代表含2～12个直链碳原子二醇，称为短链。
在热塑性聚氨酯弹性体的结构中，Ａ链段被称为软链段，具有柔韧与软的特性，使TPU具有延伸性；Ｂ链段与异氰酸酯反应生成的氨酯链被称为硬链段，具有刚性和硬的性质，人们通过调整Ａ、Ｂ链段的比例，制成具有不同物理和力学性能的TPU制品。
按软段结构可分为聚酯型、聚醚型和丁二烯型，它们分别含有酯基、醚基或丁烯基。按硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型，它们分别由二醇扩链剂或二胺扩链剂获得。普遍常见的划分是分为聚酯型和聚醚型。
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