针对当前高端聚氨酯产品存在的原料价格高,材料性能无法满足国内外日益增长需求的问题,本论文主要围绕具有窄分布可控分子量聚己内酯二元醇(PCL)的合成,聚己内酯型热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的合成,以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)和PCL作为混合软段合成制备有机硅改性的TPU,并对合成制备各因素对材料结构性能的影响进行了系统研究。论文的主要研究内容包括以下几方面:(1)可控分子量PCL的合成,探讨了引发剂用量、反应时间、反应温度对ε-己内酯开环聚合过程的影响,通过FT-IR、1H NMR、GPC对PCL的结构、分子量及分子量分布进行了表征,得到ε-己内酯开环聚合的最佳条件为:反应时间24 h,反应温度为140℃,并通过控制1,4-丁二醇(BDO)与ε-己内酯单体投料比来控制PCL的分子量。随后采用活性炭为催化剂,对比研究了以Sn(Oct)2为催化剂对合成PCL结构及分子量的影响,研究结果表明以活性炭为催化剂制得的PCL结构、分子量及分布与以Sn(Oct)2为催化剂差异不大。(2)聚己内酯型聚氨酯的合成,首先采用不同分子量的PCL合成制备了一系列的TPU,通过FT-IR、GPC对其结构、分子量及分子量分布进行分析表征,随后研究了软段的分子量对合成TPU机械性能及结晶性能的影响,发现结晶能力随着软段分子量的增加而增大,但是硬度随着软段分子量的增加而下降,其中当PCL分子量为2000时合成产物的综合性能最佳。之后采用分子量为2000的PCL,通过调控不同软硬段比例合成了一系列TPU,并对其结构、分子量等进行分析表征,然后研究了软硬段的比例对材料的机械性能及结晶性能的影响,结果表明随着硬段含量的增加,产物的结晶能力变差,拉伸强度及硬度增大。当硬段含量为38.7 wt%时,可以获得韧性和强度都较好的TPU。最后对熟化温度及加工工艺对TPU性能的影响也进行了研究,发现100℃下对TPU进行熟化并采用直接注塑成型工艺制备TPU的表观形貌、拉伸强度和断裂伸长率等综合性能都较好。(3)有机硅改性TPU的合成,采用PDMS与PCL作为共同软段与MDI及BDO反应,通过改变PDMS的质量含量合成一系列不同有机硅含量的TPU,并对其结构、分子量及分子量分布、热性能、力学性能和疏水性能进行分析研究,研究表明随着有机硅含量的增加造成力学性能特别是拉伸性能的下降,但其耐热性及疏水性能明显提高,特别是疏水性能从PDMS含量为0 wt%时的77°增加到含量22.5 wt%时的118°,且对材料的透明性影响不大。