化学改性可以赋予TPU更好的物理、化学和力学性能，常用的方有接枝共聚、嵌段共聚、交联和互穿聚合物网络(IPN)等技术。

TPU接枝改性

TPU 的扩链剂主要有二元醇和二元胺两类。通常，二元胺类扩链剂的活性比二元醇类高，但生理毒性也更强。而使用功能型扩链剂，能为 TPU 材料的接枝改性提供简便途径。比如，为了提升 TPU 医用材料的亲水性和抗血栓性，可在聚醚型 TPU 大分子链上引入烷基链，这样能增加白蛋白在聚氨酯表面的吸附，进而改善材料的血液相容性。像把长链烷烃（Cis）接枝到 TPU 上后，材料表面疏水性增强，长链烷烃的接枝显著减少了因剪切导致的白蛋白解吸附，从而提高了对蛋白的亲和性，有利于增强材料表面的血液相容性。

极端亲水的表面由于与界面的亲和力较大，会减少材料表面对浆蛋白和其他多种血液有形组分的作用，进而改善材料的抗凝血性能。在聚醚型 TPU 大分子上引入亲水性侧链，可增强材料表面的亲水性，减少血浆蛋白在材料表面的吸附。目前，应用于 TPU 以改善其亲水性的接枝大分子主要有聚乙烯基吡咯烷酮、聚乳酸、聚乙二醇等。

通过等离子体诱导的方法将 L - 乳酸接枝到 TPU 表面，修饰后的表面有利于人脐带血管上皮细胞和 3T3 纤维细胞的黏附，同时减少了血小板的黏附，可应用于组织工程细胞种植面。

在聚醚型 TPU 分子链上引入具有生理活性的肝素分子、类肝素分子和磷脂类分子，以防止和抑制凝血酶的活化，这也是 TPU 表面接枝改性中一种极为重要的方法。由于肝素呈阴离子性质，所以既可以通过离子键作用键合到聚合物表面，也能通过共价键键合到生物材料表面，这样肝素的固定会更牢固。在 TPU 分子中引入负电性的羧酸基团或磺酸基团，借助负电荷之间的静电排斥作用，也能减少血小板在材料表面的黏附。

采用在扩链剂上引入离子的方法，在脂肪族聚氨酯表面引入了羧酸根离子和磺酸根离子，且血小板黏附实验显示，羧酸根离子表面具有更好的血栓形成阻力。

此外，氯乙烯与 TPU 接枝得到的材料解决了传统柔性 PVC 的诸多问题。这种新材料能够被消毒，且颜色和物理性能均保持不变，同时萃取性很低，无动物毒性和诱变性，非常适合用作医用材料。 


TPU医疗行业应用

在医疗领域，热塑性聚氨酯（TPU）凭借其卓越的性能，成为一种备受青睐的高性能高分子材料。它所具备的生物相容性、柔韧性、耐磨性、透明度和耐化性等独特优势，使其在多个医疗细分领域都有着广泛且重要的应用。

在医用导管与介入器械方面，TPU 的应用十分关键。以心血管导管为例，像中心静脉导管、造影导管等，TPU 的高弹性和抗扭结性能够保障导管在血管内安全推进，为手术的顺利进行提供有力支持。而在微创手术中，用于腹腔镜、内窥镜的软性导管，也因 TPU 材料可耐受反复弯曲的特性，满足了手术操作的需求。不仅如此，TPU 透明度高的特点，方便医护人员观察管内流体情况；并且通过添加硫酸钡等显影剂，还能在 X 光下实现显影，辅助手术进行精准定位。

在人工器官与植入设备领域，TPU 同样发挥着重要作用。在人工心脏辅助装置中，如心室辅助泵的柔性管路，TPU 的抗凝血表面能够减少血栓的形成，提高装置使用的安全性。神经导管修复鞘采用 TPU 材料，可引导神经再生，其中生物降解型 TPU 还能逐步被人体吸收，契合人体的生理需求。当然，这类应用对安全标准要求极高，必须通过 ISO 10993 生物相容性认证，包括细胞毒性、致敏性等一系列测试，以确保其在人体内的安全性。

伤口护理与敷料是 TPU 应用的又一重要方向。TPU 薄膜可作为防水透气伤口膜，充当伤口敷料的外层时，既能有效阻隔细菌，又允许水蒸气透过，其透气率可超过 1000g/m²/24h。此外，TPU 与水凝胶复合后，可作为水凝胶敷料基材，为伤口提供湿润的愈合环境，还能很好地贴合皮肤轮廓。例如 3M™ Tegaderm™ 透明敷料就采用了 TPU 膜，常用于固定留置针以及保护创面。

医疗器械密封组件对材料要求严苛，TPU 在此领域表现出色。在医用容器密封件方面，像输液袋、血袋等，TPU 具有耐 γ 射线和环氧乙烷灭菌的特性，能够确保无菌包装的安全。呼吸面罩密封圈采用柔软的 TPU 材料，可紧密贴合面部，避免出现漏气现象，这在 CPAP 呼吸机中较为常见。通常来说，这些密封组件对 TPU 的硬度要求在 60A-80A（邵氏硬度）之间，以平衡弹性和支撑性。

可穿戴医疗设备的兴起也让 TPU 有了新的用武之地。在智能贴片基材方面，如血糖监测贴片、心电电极贴片等，TPU 可直接与皮肤接触，且致敏性低，提高了用户的使用舒适度。在康复支具和矫形器领域，3D 打印定制化的 TPU 支架，不仅轻量，密度仅为 1.1-1.2g/cm³，而且透气性良好。当前，集成导电 TPU 以实现生物信号传感，替代传统金属电极，已成为该领域的发展趋势。

药物输送系统中，TPU 的应用展现出了先进的技术水平。生物可降解 TPU，如基于聚己内酯的 TPU，可作为缓释药物载体包裹药物，实现药物的可控释放。在微针阵列贴片里，TPU 作为微针基底，能够穿透角质层，有效递送大分子药物，如胰岛素等。

实验室耗材对材料性能有高性能需求，TPU 同样能够满足。细胞培养袋采用 TPU 材料，其无塑化剂的特性可避免产生细胞毒性，相比 PVC 更具优势。而抗冻管路在 - 80℃的低温环境下，仍能保持弹性，这一特性使其在冷链生物样本运输等场景中发挥着重要作用。

TPU在医疗领域的核心优势

局限性及应对方案

• 挑战：普通TPU长期植入可能水解老化 → 解决方案：使用脂肪族TPU（如巴斯夫Elastollan® HP）或共聚物增强稳定性。

• 成本问题：医用级TPU价格高于硅胶/PVC → 应对：规模化生产降低单价（如导管量产成本下降40%）。

1. CardioHol® 心脏监护贴片（使用导电TPU）：连续监测ECG信号7天，舒适度优于硅胶电极。
2. Lifenova® 可吸收神经导管：TPU-PLGA共聚物在6-12个月内降解，引导神经再生。
3. 3D打印定制气管支架：基于患者CT数据打印的TPU支架，解决传统金属支架的肉芽肿问题。

医疗TPU的进化方向是向功能化（抗菌、导电） 和智能化（传感集成） 发展，同时降低植入应用的长期风险。