Metode sinteze TPU-a mogu se podijeliti u dvije kategorije na osnovu prisustva ili odsustva rastvarača: polimerizacija bez rastvarača i polimerizacija u rastvoru na bazi rastvarača. Polimerizacija se dalje može podijeliti na metode u jednom koraku i metode prepolimera prema koracima reakcije. Metoda u jednom koraku uključuje istovremeno miješanje oligomer diola, diizocijanata i produljivača lanca kako bi se formirali. Proces u jednom koraku je jednostavan i lak za rukovanje, ali njegovu reakcijsku toplinu je teško eliminirati i sklone su nuspojavama. Termoplastični poliuretanski elastomer na bazi poliestera sintetiziran je metodom u jednom koraku. Prvo, formula količine poliester poliola i produljivača lanca, butandiola, izvagane su u reaktoru i zagrijane na 120 stepeni radi vakuumske dehidratacije. Brzo dodajte zagrejano i brzo ravnomerno promešajte, sipajte u zagrejanu posudu, pecite u vakuumu na 120 stepeni, a zatim ohladite na 100 stepeni da dobijete svetlo žuti providni poliuretanski proizvod. Nakon toga, na ravnoj presi ga utisnuti u probne komade, a pripremljeni TPU ima visoka mehanička i prigušna svojstva.
Metoda prepolimera uključuje reakciju oligomer diola i diizocijanata, nakon čega slijedi sinteza s produžnim suhim lancem pod malom količinom uvjeta katalizatora. Proces prepolimerske metode u proizvodnji je složen, troši veliku energiju, a viskoznost proizvedenog prepolimera je visoka, što otežava rad procesa. Međutim, predpolimer ima manje nuspojava i rezultirajući proizvod radi bolje od metode u jednom koraku.
Prema kontinuitetu procesa reakcije, može se podijeliti na intermitentnu metodu i kontinuiranu metodu. Uobičajena proizvodna oprema za povremene metode uključuje automatiziranu opremu za izlivanje, peći za sušenje, čekiće za drobljenje, ekstrudere, itd., koji imaju nisku efikasnost proizvodnje, neujednačen kvalitet proizvoda i nisu prikladni za proizvodnju velikih razmjera. Stoga su kontinuirani proizvodni procesi i oprema proučavani kako u zemlji tako i u inostranstvu. Oprema za kontinualnu metodu je proizvodna linija za reakcijsku ekstruziju, koja uglavnom uključuje rezervoare za skladištenje sirovina, mašine za izlivanje, paralelne ekstrudere sa dva puža, podvodne granulatore, opremu za odvajanje i sušenje i opremu za pakovanje. Metoda kontinualne reakcije ekstruzije s dva vijka trenutno je glavni proizvodni proces, sa visokom proizvodnom efikasnošću i stabilnim kvalitetom proizvoda, pogodnim za proizvodnju velikih razmjera. Može se koristiti za premaze, elastomere i ljepila.