Mae polywrethan (PU), yn fyr ar gyfer poly (urethane), yn bolymer amlbwrpas wedi'i syntheseiddio trwy adwaith polycondensation polyolau a diisocyanates. Mae'n adnabyddus am ei briodweddau mecanyddol rhagorol ac fe'i defnyddir yn helaeth mewn amrywiol gymwysiadau diwydiannol a defnyddwyr, gan gynnwys ffilmiau, haenau, gludyddion, ffibrau, ewynnau ac elastomers. Ymhlith y gwahanol fathau o polywrethan, mae polywrethan thermoplastig (TPU) yn sefyll allan oherwydd ei gyfuniad unigryw o hydwythedd a phrosesadwyedd.
Mae TPU yn ddosbarth o gopolymerau bloc llinol segmentiedig, a gynrychiolir yn nodweddiadol gan y Fformiwla (AB) ₙ. Yn y strwythur hwn, mae'r segment "A" yn polyester pwysau moleciwlaidd neu polyether (gydag ystod pwysau moleciwlaidd o oddeutu 1000 i 6000), tra bod y segment "B" yn ddeuol cadwyn fer sy'n cynnwys 2 i 12 atom carbon. Mae'r segmentau meddal a chaled hyn wedi'u cysylltu gan unedau diisocyanate, gan ffurfio strwythur sy'n rhoi hyblygrwydd a chryfder TPU. Yn wahanol i ddeunyddiau rwber croesgysylltiedig, mae gan TPU strwythur moleciwlaidd llinol yn bennaf heb lawer o groeslinio cemegol.
Mae un o nodweddion allweddol TPU yn gorwedd ym mhresenoldeb nifer o fondiau hydrogen rhwng ei gadwyni moleciwlaidd, gan ffurfio'r hyn a elwir yn groeslinio corfforol. Mae'r bondiau hydrogen hyn yn chwarae rhan hanfodol wrth atgyfnerthu strwythur y deunydd, gan gyfrannu at ei modwlws uchel, cryfder tynnol, a gwytnwch. O ganlyniad, mae TPU yn arddangos ymwrthedd crafiad rhagorol, ymwrthedd olew a chemegol, ymwrthedd hydrolysis, ac mae'n parhau i fod yn sefydlog ar draws ystod tymheredd eang. Mae hefyd yn dangos ymwrthedd da i ymosodiad microbaidd a heneiddio amgylcheddol.
Mantais arall TPU yw ei ymddygiad thermoplastig. Mae'r croeslinio corfforol trwy fondiau hydrogen yn wres gwrthdroadwy neu mewn hydoddiant, mae'r grymoedd rhyngfoleciwlaidd yn gwanhau, gan ganiatáu i'r deunydd lifo neu gael ei ail-lunio. Wrth oeri neu anweddu toddyddion, mae'r bondiau hydrogen yn diwygio, gan alluogi'r deunydd i adfer ei berfformiad cyflwr solid heb golli eiddo yn sylweddol. Mae'r ailbrosesu hwn yn gwneud TPU yn addas ar gyfer mowldio chwistrelliad, allwthio a thechnegau prosesu thermoplastig eraill.
Enghraifft adnabyddus o TPU ym mywyd beunyddiol yw Spandex (a elwir hefyd yn elastane), ffibr elastig iawn a ddefnyddir mewn tecstilau. Mae amlochredd, gwydnwch a phrosesadwyedd TPU yn ei wneud yn ddeunydd o ddewis mewn diwydiannau sy'n amrywio o esgidiau ac electroneg i ddyfeisiau modurol a meddygol.
