ניתן לחלק את שיטות הסינתזה של TPU לשתי קטגוריות המבוססות על נוכחות או היעדר ממיסים: פילמור בתפזורת ללא ממיסים ופילמור תמיסות על בסיס ממס. ניתן לחלק עוד יותר פילמור בכמות גדולה לשיטות חד-שלביות ושיטות פרה-פולימר בהתאם לשלבי התגובה. השיטה החד-שלבית כוללת ערבוב של דיולים אוליגומרים, דיאיזוציאנטים ומאריכי שרשרת בו זמנית ליצירת. התהליך החד-שלבי הוא פשוט וקל לתפעול, אך קשה לסלק את חום התגובה שלו ותגובות לוואי נוטות להתרחש. אלסטומר פוליאוריטן תרמופלסטי מבוסס פוליאסטר סונתז בשיטה חד-שלבית. ראשית, כמות הנוסחה של פוליאסטר פוליאול ומאריך שרשרת, בוטנדיול, נשקלו בכור וחוממה ל-120 מעלות לצורך התייבשות ואקום. הוסף במהירות את המחומם מראש וערבבו במהירות באופן אחיד, יוצקים אותו לתוך המיכל שחומם מראש, ואקום בחום של 120 מעלות, ולאחר מכן מצננים ל-100 מעלות לקבלת מוצר פוליאוריטן שקוף צהוב בהיר. לאחר מכן, לחץ אותו לחתיכות בדיקה על מכבש שטוח, ול-TPU המוכן יש תכונות מכניות ושיכוך גבוהות.
שיטת הפרה-פולימר כוללת תגובה של דיולים אוליגומרים ודיאיזוציאנטים, ולאחר מכן סינתזה עם מאריך שרשרת יבש בכמות קטנה של תנאי זרז. תהליך שיטת הפרהפולימר בייצור מורכב, צורך אנרגיה גבוהה וצמיגות הפרהפולימר המיוצר גבוהה, מה שמגביר את הקושי בהפעלת התהליך. עם זאת, לקדם-פולימר יש פחות תגובות לוואי והמוצר המתקבל מתפקד טוב יותר מהשיטה החד-שלבית.
על פי המשכיות תהליך התגובה, ניתן לחלקו לשיטה לסירוגין ושיטה מתמשכת. ציוד הייצור הנפוץ לשיטה לסירוגין כולל ציוד מזיגה אוטומטי, תנורי אשפרה, פטישי ריסוק, מכבשים וכו', בעלי יעילות ייצור נמוכה, איכות מוצר לא אחידה ואינם מתאימים לייצור בקנה מידה גדול. לכן, תהליכי ייצור וציוד מתמשכים נחקרו הן מקומיות והן בינלאומיות. ציוד השיטה הרציפה הוא קו ייצור של שחול תגובה, הכולל בעיקר מיכלי אחסון חומרי גלם, מכונות מזיגה, מכבשי בורג תאומים מקבילים, גרנולטורים תת-מימיים, ציוד הפרדה וייבוש וציוד אריזה. שיטת שחול התגובה המתמשכת עם בורג כפול היא כיום תהליך הייצור המרכזי, עם יעילות ייצור גבוהה ואיכות מוצר יציבה, המתאימה לייצור בקנה מידה גדול. זה יכול לשמש עבור ציפויים, אלסטומרים, ודבקים.