热塑性聚氨酯弹性体(TPU)因具有优异的力学性能（高模量、高强度、耐磨、耐低温）和可塑加工特性被广泛应用于国防、交通、服装、制鞋及包装等领域。近年来，随着新兴产业发展和应用技术的进步，对聚氨酯材料的性能提出了新的要求，其中粘接局限性和热加工敏感性就是急需解决的重要难题。本论文以传统聚氨酯本体聚合技术为基础，通过分子设计，立足于对热塑性聚氨酯主链结构调整和嵌段共聚技术，制备了TPU大分子紫外光引剂、聚氨酯-聚苯乙烯共聚物及可解封闭的热可逆TPU，并研究不同链段结构对聚氨酯聚集态、光引发聚合、热可逆行为、力学性能及热性能的影响，本文具体工作如下:　　1.以对苯二酚(HQE)、氢醌-双（β-羟乙基）醚(HQEE)、4-羟乙基氧乙基-1-羟乙基苯二醚(HQEE-L)做扩链剂，MDI为异氰酸酯，配伍聚酯和聚醚两种多元醇软段合成了6种TPU。用ATR-FTIR、DMA、DSC和XRD研究了扩链剂结构对聚氨酯聚集态的影响，发现不同醚氧链的苯环扩链剂结构会影响硬段堆积，进而影响TPU氢键的形成。HQEE合成的TPU硬段堆积规整，有较多硬段-硬段间氢键力，导致体系有较好的相分离，而HQEE-L合成的TPU有较多硬段-软段间氢键作用力，从而导致相混合。对不同硬段结构的TPU耐热性进行研究，发现氢醌醚醇扩链剂合成的TPU耐热性的差别主要体现在硬段区，且耐热性以HQE型TPU＞HQEE型TPU＞HQEE-L型TPU的顺序依次变差。通过对氢醌醚醇扩链剂合成的TPU的力学性能进行研究，发现HQEE-L合成的聚醚型TPU断裂伸长率高达2472％，HQEE-L合成的聚酯型TPU拉伸强度为25MPa，说明含有氢键作用力的相混合区会对聚氨酯的力学性能造成较大影响。　　2.采用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮封端聚氨酯预聚物合成了聚氨酯大分子光引发剂，在紫外光照射下引发了苯乙烯制备了聚氨酯-聚苯乙烯(PUPS)嵌段共聚物。采用实时红外、核磁共振和GPC对共聚物进行表征。通过考察苯乙烯转化率随时间的变化发现PUPS嵌段共聚物的紫外光聚合可以在室温下进行。对从15％到30％PS含量的7种PUPS嵌段共聚物的动态力学性能进行对比，发现橡胶平台模量、粘流转变温度以及软段Tg随着PS含量的增加先增加后降低，在PS含量为17.8％时共聚物的橡胶平台模量最大，粘流转变温度最高为67℃。同时，对PUPS嵌段共聚物的热力学性能和耐水性进行了研究。结果表明:PS链段的引入提高了聚氨酯的使用温度、拉伸强度，同时也提高了聚氨酯的耐水性能。　　3.采用带有非极性侧链的二聚醇为软段合成了四种不同软段含量的热塑性聚氨酯(PDU)。采用AFM和XRD对聚氨酯的微观结构进行研究，发现随着软段含量的减少，硬段区域更加富集，含有40％软段含量的二聚醇基聚氨酯具有较好的两相分离结构。通过DSC和DMA分析发现非极性侧链在PDU40和PDU100中起到增塑剂作用，但这种作用在PDU50和PDU60中不明显。对不同软段含量聚氨酯的热力学性能和亲水性进行研究，结果表明:二聚醇基热塑性聚氨酯的断裂伸长率随着软段含量增加而提高，亲水性不仅受软段含量影响还与表面形貌相关，软段相连续的PDU40具有与PDU100相近的水接触角。　　4.采用具有双官能度酚羟基的BPA与MDI进行反应，对反应影响因素进行探讨，发现极性大、溶解度参数高的溶剂利于封闭反应的进行，二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和环烷酸钻对封闭反应具有较好的催化效果。对BPA与MDI的反应动力学研究发现不添加催化剂反应为二级反应，反应活化能为86.28 kJ/mol，加入0.2wt％的DBTDL催化剂后该反应为一级反应，反应活化能为40.71 kJ/mol，说明催化剂的加入有利于反应的进行。采用红外光谱、核磁共振对BPA扩链合成的热塑性聚氨酯BPU结构进行表征。通过红外实时跟踪NCO官能团的变化对BPU的解封和再封闭行为进行了研究。结果表明:随着加热温度的提高，解封速率逐渐加快，解封程度也增加。初始解封温度越高，再封闭的反应速率越快，且反应达到平衡所需的时间越短。通过测定单位时间下BPU熔体流出量随时间的变化关系研究了BPU的熔体流动性能，发现不同R值的热塑性聚氨酯的熔体流动性差别很大，且随着BPA含量的增多，BPU在高温下的熔体流动性更好。