热塑性嵌段聚氨酯与许多高分子材料具有良好的共混性。除了非极性树脂如聚乙烯和聚丙烯外，几乎所有加工温度低于280°C的聚合物都可以与热塑性嵌段聚氨酯以不同比例共混。根据热塑性嵌段聚氨酯在共混物中所占比例的不同，共混物可以分为以下三种类型。
(1) 热塑性嵌段聚氨酯作为次要组分的共混物：在这种情况下，热塑性嵌段聚氨酯的用量通常为10%~30%，主要起到改性剂的作用。例如，软质热塑性嵌段聚氨酯可以用来改善高模量塑料（如不饱和聚酯、环氧树脂、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯）的抗冲击性能。在高模量塑料中加入少量热塑性嵌段聚氨酯后，冲击强度和低温柔韧性都可以显著提高，而不会损害塑料的其他性能。热塑性嵌段聚氨酯还可以作为PVC的非挥发性长效增塑剂，并且可以与PVC以任意比例共混。
(2) 热塑性嵌段聚氨酯与其他树脂以相同比例混合的共混物：将热塑性嵌段聚氨酯和其他热塑性塑料以大致相同的比例共混，通常会赋予共混物新的力学性能。例如，将热塑性嵌段聚氨酯与等量的聚碳酸酯共混后，可以提高模量，并且共混物具有优异的加工性能，适用于汽车工业。热塑性嵌段聚氨酯可以与ABS以任何比例共混。增加ABS的比例有利于提高共混物的模量，但会降低耐磨性和撕裂强度。由于ABS的价格较低，因此该共混物具有价格优势。将热塑性嵌段聚氨酯与苯乙烯马来酸酐共聚物或苯乙烯马来酰亚胺共聚物共混后，冲击强度显著提高，并且仍然具有较高的维卡软化温度。热塑性嵌段聚氨酯还可以与其他聚合物如苯乙烯甲基丙烯酸二烯烃共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物或苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物以及苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等进行共混。
(3) 热塑性嵌段聚氨酯作为主要组分的共混物：已经有专利报道了使用ABS作为高模量热塑性嵌段聚氨酯的冲击改性剂以及聚醚型热塑性嵌段聚氨酯的增容剂，这些共混物已经商业化。
某些丙烯酸酯聚合物可以作为热塑性嵌段聚氨酯的加工助剂，例如乙烯-丙烯酸共聚物盐可用来改善热塑性嵌段聚氨酯在吹塑成型时的加工性能，其中离子基团起到了热塑性嵌段聚氨酯与聚乙烯增容剂的作用。
除了与其他聚合物共混外，不同类型的热塑性嵌段聚氨酯之间也常常相互共混。例如，软质热塑性嵌段聚氨酯与硬质热塑性嵌段聚氨酯共混，可以得到中等硬度且具有良好加工性能的热塑性嵌段聚氨酯。聚酯型和聚醚型热塑性嵌段聚氨酯共混，则可以获得一些特殊的性能，如良好的耐磨性和优异的低温抗冲击性能。将熔体指数和硬度不同的热塑性嵌段聚氨酯共混后，可以改善聚氨酯在吹塑成型过程中的流动性和脱模性等。
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