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热塑性聚氨酯弹性体的压缩永久变形性能与聚合物类型、交联度、后硫化或试样的状态调节有关。轻度交联的热塑性聚氨酯弹性体往往具有较低压缩永久变形值，特别是在较高温度下。 试样的后硫化能大幅度降低压缩变形，特别是高温下的永久变形。
热塑性聚氨酯弹性体具有极好的耐磨性，几乎超过所有其它材料，所以被用在苛刻磨耗条件下应用。在某些情况下，耐磨性还可用润滑剂（如硅酮、二硫化钼）加以改善。在苛刻条件下连续使用时，（如在能引起生热的应用中）热塑性聚氨酯弹性体会随时间而软化，导致磨耗增加。
值得注意的是热塑性聚氨酯弹性体的力学性能、耐热性等与其组成有极大的关系。热塑性聚氨酯弹性体具有水解性质。聚醚型热塑性聚氨酯在潮湿环境中水解稳定性大大超过聚酯型热塑性聚氨酯。聚酯型热塑性聚氨酯的稳定性可以通过加入聚碳化二亚胺稳定剂在一定程度上加以改进。
聚酯型和聚醚型热塑性聚氨酯都表现出极好的耐臭氧性。对化学品和溶剂有良好的抗耐性。例如，耐油、耐弱酸与弱碱溶液、耐脂肪族溶剂以及盐溶液。由于热塑性聚氨酯弹性体的优越性能，被广泛应用于工业油管、坚韧而耐磨的同步齿形带、鞋底、鞋跟、缓冲器、减震垫、高速运转并受载荷的滚轮、滑雪靴、防滑链等