有机/无机杂化材料是一种集有机高分子和无机粒子两者的优点于一身的材料，而如何结合二者的优异性能，构建结构可调、性能优异的杂化材料，已成为目前广泛研究的重要课题。采用原位聚合法，制备了新型的含白炭黑填料的聚氨酯有机/无机杂化材料。与其他制备聚氨酯杂化材料不同的是，本研究用白炭黑填料取代有机扩链剂，起到了类似交联剂的作用，有利于环保。研究了含白炭黑填料的聚氨酯有机/无机杂化材料的合成机理，在线跟踪红外表明2200cm^-1左右处的-NCO峰强度随着时间的延长越来越小；1060cm^-1处的Si-O-C峰强度随着时间的变长而逐渐变大，证实了预聚体中的-NCO和P-Silica中的-OH反应了；交联密度分析表明合成出的杂化材料比用小分子扩链剂合成的PU具有更优异的力学性能。SEM可以清楚的看到白炭黑在杂化材料中的相容性较好，具有模糊的相界面。将橡胶硫化工艺用于研究材料的固化工艺，结果发现材料固化温度在120℃，固化时间为Tc90+1min时，其力学性能达到最优。研究了多元醇和白炭黑种类对聚氨酯/白炭黑有机无机杂化材料的结构与性能的影响。对杂化材料的结构与形态进行研究，FTIR测试表明没有发现2200cm^-1处的-NCO的特征峰及1070cm^-1处出现的Si-O-C的伸缩振动峰都证明了预聚体中的-NCO和白炭黑中的-OH反应了；SEM可以观察到白炭黑在各杂化材料中的分散性不同，结果显示以1000分子量的聚己内酯（PCL1000）为软段，沉淀法白炭黑（P-Silica）为交联剂时，白炭黑在其中分散最为均匀，相容性最好；改变软段和白炭黑种类，制备的PU基杂化材料的力学性能均明显优于PU，其中拉伸强度和撕裂强度分别提高了5倍和3.5倍；TG和DSC表明，各杂化材料的耐热性均优于PU；水表面接触角表明，杂化材料具有不同的亲水和疏水性。研究了软段和白炭黑种类后，表明选用PCL1000为软段，P-Silica为填料时，杂化材料的综合性能最优。对该体系杂化材料的-NCO与-OH的摩尔比进行细化，发现杂化材料的力学性能在2.8:1时最优。改变P-Silica的加入份数，在40份时，材料的力学性能最优，其中撕裂强度达到了107kN/m；TG和DSC表明随着P-Silica份数的增加，杂化材料的耐热性先变好再变差，但仍然优于不加P-Silica的PU；接触角分析显示随着P-Silica份数的增加，PU/P-Silica杂化材料的表面接触角呈现先增大后降低。研究了不同份数的木质素（lignin）对杂化材料力学性能的影响，结果显示在加入45份lignin时，杂化材料的综合力学性能最优。采用在线跟踪红外光谱对PCL/lignin PU杂化材料进行了研究，发现在反应进行的前180min，-NCO的反应速率较快，而当转化率达到90%以上时，反应速率减慢。TG结果表明，在加入lignin45份时，杂化材料的T50%达到最大的349.9℃。DSC显示在加入lignin45份时，材料的Tg达到最大的0.8℃。接触角分析表明在加入lignin40份时，材料的接触角达到最大的117.6°。