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聚四氢呋喃二醇/甲苯二异氰酸酯（PTMG/TDI）基聚氨酯弹性体具有高硬度、高回弹性、低生热、耐水解、粘结性能好、耐屈挠疲劳及滞后损耗小,广泛应用于动态领域,如轮滑鞋轮以各种脚轮中,但在高载领域,如大型输沙管道内衬、聚氨酯载重轮胎,造纸胶辊中显示出了力学性能与耐磨性能的不足,需要添加增强填料来提升弹性体的综合性能。间位芳纶沉析纤维（MAF）独特的带状结构具有比表面积大、表面活性基团多、同时兼具间位芳纶纤维持久的热稳定性、优异的阻燃性、杰出的化学稳定性、优良的力学性能。因此,本文将MAF作为增强材料引入到PTMG/TDI基聚氨酯弹性体中,探究了MAF的化学改性处理方法以及对复合材料性能的影响。首先,利用高温磷酸化的方法改性MAF,得到磷酸改性的MAF（MAFP）,通过FTIR表征发现-POH引入到MAFP上,制备了MAFP/PU复合材料,工艺性能和力学性能测试发现MAFP/PU的力学性能和预聚体加工流动性提升,但提升幅度有限。因此,又采用二氯异氰尿酸钠（DCCNa）溶液对MAF进行改性处理,得到氯化的MAF（MAFC）,使用FTIR和XPS探究了氯化改性的机理,发现MAFC经过氯化改性后引入氨基（-NH2）、羧基（-COOH）和氯元素等活性基团。接触角测试表明氯化改性处理后MAFC表面能由21.9 m J/m2提升到49.1 m J/m2,与PU预聚体的接触角从70.9°降低到30.7°,说明氯化改性后MAFC和PU基体的界面浸润性得到明显改善。其次,研究了扩链剂类型对PTMG/TDI基聚氨酯弹性体性能影响,发现3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯甲烷（MOCA）扩链的弹性体的力学性能较高和微相分离较好。通过原位聚合的方法制备了一系列不同MAFC含量的MAFC/PU复合材料,FTIR结果发现成功制备了MAFC/PU,通过微相分离角度分析了MAFC对PU内部结构影响;力学性能结果发现在填料含量1.5 wt%时MAFC/PU（PU-FC-1.5）的拉伸强度与撕裂强度分别为36.1MPa和80.1k N·m-1且相比于纯PU分别提升43.3%和21.2%,比MAFP/PU的力学性能更佳;SEM发现MAFC在刻蚀PU基体的PU-FC-1.5中呈舒展的带状分布,并且表面残留有PU,与基体界面粘结较好;TG测试结果发现相比于纯PU,PU-FC-1.5的Tim提高了10.1℃,T5%提高了12℃,耐热性能明显提高;DSC发现相比于纯PU,PU-FC-1.5的Tm,h提升了15.9℃,具有优异的耐热性能;DMA结果表明PU-FC-1.5的tanδ与纯PU相近,保持了基体的低生热性能;加工工艺性能结果发现PU-FC-1.5在80℃固化加工温度下的预聚体黏度达到4.3 Pa·s,不利于加工成型,加工流动性需进一步提高。再次,为了近一步提高复合材料的加工流动性和力学性能,自制了一种双组分聚氨酯包覆剂对MAFC进行包覆改性得到聚氨酯包覆的MAFC（PMAFC）,力学性能和SEM测试发现PMAFC最佳的包覆液浓度为7.5 wt%,最佳的增强尺寸为18～20目。最后,使用原位聚合法和预聚体后加法制备PMAFC/PU复合材料,发现原位聚合方法制备出的复合材料力学性能较好,所以通过原位聚合法采用7.5 wt%包覆剂浓度改性18～20目的PMAFC制备了一系列不同PMAFC含量的PMAFC/PU复合材料,力学性能测试结果发现在填料含量1.5 wt%时PMAFC/PU（PU-PFC-1.5）的拉伸强度和撕裂强度达到了40.9 MPa和87.1 k N·m-1,相比于纯PU分别提升61%和31.8%,相比于MAFC/PU进一步提升;经过工艺性能测试发现PU-PFC-1.5预聚体在80℃固化加工温度下黏度仅为2.6 Pa·s,加工流动性较好;DMA结果发现PU-PFC-1和PU-PFC-1.5的E`、E``和tanδ都略高于纯PU,这是由于PMAFC包覆改性使得填料与聚氨酯基体之间形成了更多的化学交联结构,但复合材料整体仍保持较好的低生热性能;屈挠测试发现随着PMAFC的加入PTMG/TDI基聚氨酯弹性体的抗疲劳性明显提升,提高了使用寿命;滚动耐磨和耐沙水磨耗性能测试发现磨耗量Δm随着填料含量的增加逐渐下降,相比于纯PU,PU-PFC-2的滚动磨耗性能和耐沙水磨耗性能分别提升59.6%和44.6%。综上所述,PMAFC/PU复合材料的综合性能提升,具有一定的应用价值。