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在该特性基团上，N、C和O三个原子的电负性顺序为O(3.5)>N(3.0)>C(2.0)。因此，在氮原子和氧原子周围的电子云密度增加，表现出较强的电负性，使它们成为亲核中心，很容易与亲电试剂进行反应而。对于排列在氧，氮原子中间的碳原子则呈现出较强的正电性，为易受亲核试的剂攻击的亲电中心。因此，-NCO 基团结构的特殊性使其十分容易与含活泼氢的化合物（如醇胺类等）进行加成反应，即含活泼氢的化合物中活泼氢原子进攻异氰酸酯中的氮原子，而与活泼氢原子相关的其它原子则加成于异氰酸酯羰基碳原子上[4]。加成反应原理如下：
含活泼氢化合物(HX)的种类很多在聚氨酯工业中比较重要的有含羟基化合物的醇类、酚类、水、羧酸等化合物；含氨基的胺、脲、酰胺、氨基甲酸酯等化合物；酯类以及硫醇化合物等。此外，还有异氰酸酯本身的自聚反应。常见的反应如下：
与醇反应生成氨基甲酸酯：
与水反应先生成氨基甲酸，氨基甲酸不稳定生成胺并放出CO2：
与羧酸反应，生成酰胺：
1.1.3 TPU的性能
热塑性聚氨酯TPU是最早被发明的既有橡胶弹性，又有塑料热塑性的高分子材料。跟着TPU硬段量的变化，其杨氏模量可自8MPa变更到2000MPa。
(1) 热性能
TPU的耐温性能一般，TPU中的软段决定了其低温性能。聚醚型TPU的耐低温性优于聚酯型TPU。TPU的使用温度范围比较有限，聚醚型制品可在-40℃~80℃范围内临时使用，聚酯型使用温度可达100 ℃，高温下主要由硬段来保护其性能，而且产品硬度越高（即二异氰酸酯和扩链剂越多）其使用温度越高，所以TPU的高温性能还受二异氰酸酯和扩链剂品种的影响[5]。
TPU的机械性能（硬度、弹性等）皆与温度有关。因此，改善TPU的耐温性能是非常必要的。
TPU由于具有强度高、韧性好、耐磨、耐油等优异性能，广泛用于各个领域。然而TPU的耐热性能较差，尤其在较高温度下或较高温度老化一定时间后的力学性能下降明显，这限制了它在某些领域的应用。经调查研究，可以在保持TPU本身性能优势的基础上，通过熔融共混挤出的方法，分别选用有机刚性粒子(尼龙1212，PA1212)和无机刚性粒子(纳米碳酸钙，纳米CaCO3)作为热塑性聚氨酯弹性体的改性剂，进行了TPU/PA1212、TPU/PA1212/MDI、TPU/纳米CaCO3等共混体系研究，结合SEM、TEM、POM、DSC、FTIR以及力学性能测试等多种技术手来提高TPU的力学性能和耐热性。
(2) 硬度
硬度是材料抵抗变形，刻痕和划伤的能力的一种指标。TPU硬度通常用邵尔A(Shore A)和邵尔D(shore D)硬度计测定，邵尔A用于比较软的TPU，邵尔D用于较硬的TPU。硬度主要由TPU结构中的硬段含量来决定，硬段含量越高，TPU的硬度就会随之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也会发生改变，拉伸模量和撕裂强度增加，刚性和压缩应力(负荷能力)增加，伸长率降低，密度和动态生热增加，耐环境性能增加。TPU的硬度与温度存在一定关系。从室温冷却降温至突变温度(-4~-12℃)，硬度无明显变化；在突变温度下，TPU硬度突然增加而变得很硬并失去弹性，这是由于软段结晶作用的结果。
(3) 耐化学性品性
TPU对酸碱较迟钝，室温下便能被弱酸、弱碱缓慢侵蚀；高温下TPU不耐浓酸浓碱。
TPU的耐油性（如矿物油、柴油、光滑油）非常优异；但关于某些工业用油及光滑油，因其中有加助剂，故在高温下能够侵蚀TPU。
TPU中氯代烃或芬芳烃(比如甲苯)会严重溶胀，溶胀水平取决于TPU的结构。聚酯型比聚醚型的溶胀小，硬质比软质的溶胀小。