本论文主要以聚氨酯(PU)为研究对象，围绕改性这一主题，主要利用4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)和扩链剂(1，4-丁二醇或1，2-丙二胺)合成了结构简单的聚氨酯并进行了结构表征。分别采用无机纳米粒子和金属络合物对聚氨酯进行改性研究。利用红外光谱、流变学、热分析和透射电镜等测试手段对复合材料的结构与性能关系进行了系统表征。并初步开展了对所合成聚氨酯用于纺丝和弹性体的研究。主要取得了以下研究结果：　　 一、无机纳米粒子改性聚氨酯研究　　 1、在聚氨酯聚合过程中加入有机改性蒙脱土，制备了聚氨酯/蒙脱土复合材料。研究结果表明，少量有机蒙脱土可同时使聚氨酯的拉伸强度和断裂伸长率提高。　　 2、分别利用炭黑(CB)和有机硅偶联剂改性的炭黑(MCB)，合成制备了聚氨酯/炭黑和聚氨酯/改性炭黑复合材料。研究结果表明PU/MCB复合物的拉伸强度和断裂伸长率较聚氨酯都有大幅度的增长，达到了同时增强增韧的效果。而PU/CB的力学性能改性效果低于PU/MCB复合物。　　 3、将气相二氧化硅(SiO2)引入聚氨酯聚合体系，制备了PU/SiO2复合物。红外光谱结果表明：SiO2的引入引起了聚氨酯羰基结构发生变化，其含量较低时，复合材料的断裂伸长率有所提高。　　 二、金属离子络合物改性聚氨酯研究　　 1、将LaCl3、YCl3和乙酰丙酮铽络合物(Tb(AcAc)3)加入聚氨酯溶液中制备了稀土络合物改性PU复合物。红外光谱结果表明稀土离子与聚氨酯的羰基发生了配位相互作用，对PU的微相分离产生了一定影响。PU/Tb(AcAc)3复合材料的拉伸强度和断裂伸长率等力学性能较纯PU有明显提高。　　 2、将CaCl2、LiCl和CuCl2加入聚氨酯溶液中制备了金属氯化物改性PU复合物。对CaCl2、LiCl改性聚氨酯溶液体系的流变学测定结果表明，随金属氯化物含量的增加，溶液体系的表观粘度呈现上升趋势。LiCl、CuCl2改性聚氨酯体系的拉伸强度和断裂伸长等力学性能均高于纯PU，但CuCl2改性效果更明显。　　 三、改性聚氨酯的应用研究　　 1.合成了交联型聚氨酯，X-射线衍射和红外光谱的结果表明：加工条件和化学反应影响交联型聚氨酯微观结构；TEM结果表明微区粒径大小是导致聚氨酯透明度和耐磨性不同的主要原因。　　 2.将有机蒙脱土加入到聚氨酯纺丝液中，考察其纺丝性能。实验结果表明，可以利用溶液纺丝法较顺利地纺制出复合纤维。聚氨酯纺丝液中加入的有机蒙脱土可以达到均匀分散，纤维的断裂伸长率有所提高，但拉伸强度有一定程度的降低。