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硬度：硬度是材料抵抗變形，刻痕和劃傷的能力的一種指標。TPU硬度通常用邵爾A（Shore A）和邵爾D（shore D）硬度計測定，邵爾A用于比較軟的TPU，邵爾D用于較硬的TPU。硬度主要由TPU結構中的硬段含量來決定，硬段含量越高，TPU的硬度就會隨之上升。硬度上升后，TPU的其他性能也會發生改變，拉伸模量和撕裂強度增加，剛性和壓縮應力（負荷能力）增加，伸長率降低，密度和動態生熱增加，耐環境性能增加。TPU的硬度與溫度存在一定關系。從室溫冷卻降溫至突變溫度（-4~-12℃），硬度無明顯變化；在突變溫度下，TPU硬度突然增加而變得很硬并失去彈性，這是由于軟段結晶作用的結果。

硬度與定伸應力和伸長率的關系以及硬度與撕裂強度的關系。隨著TPU硬度的增加， 定伸應力和300%定伸應力迅速增加，伸長率下降。這主要是由于硬段含量增加的結果：硬段含量高，其所形成硬段相越易形成次晶或結晶結構增加了物理交聯的數量而限制材料變形。若使材料變形必須提高應力，從而提高了定伸應力，同時伸長率下降。TPU硬度與撕裂強度的關系，隨硬度增加，撕裂強度迅速增加，其理由亦與模量的解釋相同。