具有梯度结构的发泡材料因创新结构设计和潜在多功能性受广泛研究。本工作以热塑性聚氨酯（TPU）为研究对象，通过一次升温发泡与二次卸压发泡制备了具有梯度泡孔结构的高倍率TPU发泡材料，并且探究了发泡条件影响机制。微观形貌表征显示，当发泡时间较短时，因基体中存在的温度梯度，可制得两侧孔径大、中间孔径小的梯度发泡材料，延长发泡时间则因温差降低制备出均匀发泡材料。力学性能测试结果表明，相较于均匀发泡材料，梯度发泡材料能量损失系数略高，但两者的相对差值随着发泡倍率的增高而降低，且具有更高的回弹率和更低的硬度，展现出高发泡倍率下优异的缓冲性能和回弹性。这为优化TPU发泡材料制备工艺提供了理论基础和实践指导，对TPU实现高性能、轻量化发展具有重要作用。