浇注型聚氨酯弹性体(CPU)作为聚氨酯的一大分支,其软、硬两相结构使其具备优异的机械性能、物理性能以及化学性能,在国民经济的各个领域被广泛使用,相关产品遍布化工、电子、汽车、国防、航天航空、医疗、建筑等诸多行业。本文研究的CPU1#聚氨酯弹性体和CPU2#聚氨酯弹性体是某产品的主要构成材料,由于该产品用途的特殊性,对CPU1#聚氨酯弹性体材料和CPU2#聚氨酯弹性体材料的力学性能和热老化性能有着严格的要求。为此,本文对两种材料的本构关系和热老化性能进行了深入研究。主要研究内容如下:(1)根据工程产品对两种材料力学性能的要求,进行了聚氨酯弹性体材料的制备。通过改变预聚体NCO基的质量分数、扩链系数两个工艺参数,制备出多种配方的CPU1#;通过改变B组分:A组分的质量比制备出多种配方的CPU2#。通过测试两种材料的力学性能,分析了工艺参数对两种材料力学性能的影响,并获得了最优参数,在此参数下制备的聚氨酯弹性体满足力学性能要求指标。结果表明:NCO基质量分数为3.91%、扩链系数为0.85是制备CPU1#的最优参数;B组分:A组分的质量比为1.05是制备CPU2#的最优参数。(2)通过对热老化后CPU1#和CPU2#的单轴拉伸实验,得到了两种材料的应力-应变关系,采用MR模型、Yeoh模型和NH模型分别对两种CPU材料的应力-应变实验结果进行曲线拟合,以拟合精度最高的模型为基础,引入温度相关项,分别建立两种CPU材料的与温度相关的本构关系模型,结果表明:对于CPU1#材料,MR模型的拟合精度最高,相关系数R~2均超过0.9953,能够准确描述其热老化后的力学特性。对于CPU2#材料,当温度低于100℃、应变大于0.4时,MR模型能够准确描述其热老化后的力学特性。(3)通过对两种CPU材料进行热老化实验,获得了两种CPU材料在热老化过程中拉伸强度和扯断伸长率的变化规律,对比分析了两种CPU材料的热老化性能,并对两种材料的拉伸性能与温度和时间的关系进行了多项式拟合。结果表明:两种CPU的拉伸强度和扯断伸长率随着温度的升高均呈现先增大后减小的变化趋势;CPU1#的热稳定性优于CPU2#的热稳定性;多项式拟合结果能够较好的表述两种材料热老化过程中拉伸性能与温度和时间的关系。