异氰酸酯气凝胶因其优越的机械性能、灵活的分子设计性和工程实用性而引发了国外学者的广泛关注和研究,但在我国相关成果几乎空白。本文围绕以商用异氰酸酯N3300A为前驱体,采用溶胶-凝胶法和常压干燥工艺制备的聚氨酯(PU)气凝胶和聚脲(PUA)气凝胶材料展开研究,对其进行结构和性能表征,并针对隔热和隔音性能对其在实际工程应用中的可行性进行了分析。首先以PU气凝胶制备为例,对工艺条件进行了优化实验。通过考察反应温度、催化剂比率和固含量比例、老化时间和置换周期及次数、置换溶剂等因素对气凝胶表观形貌和性能的影响,确定了最佳的合成和干燥工艺条件,具体为:反应温度:恒温25℃;固含量比例:15~25%;催化剂比率:100~200;老化时间:8~12 h;置换溶剂:正己烷/乙醇混合溶剂;置换周期:6 h;置换次数:4~6次。其次在获得最佳工艺条件的基础上,通过调控单体浓度和二元醇种类,制备了不同密度和性能的PU气凝胶和PUA气凝胶,探究固含量比例和二元醇链长对气凝胶结构及性能的影响。结果表明:固含量比例是影响气凝胶密度、体积收缩率、热导率等物理性能的主要因素,且固含量比例的提高可显著提升PUA气凝胶的抗压强度。扫描电镜图分析表明,固含量比例还可以调控气凝胶微观的骨架密度。常压干燥获得的PU气凝胶为大孔及多孔材料,PUA气凝胶保留了大量的介孔结构。三种链状二元醇中,链长最长的TTEG提供更大的系绳自由度,制备的PU气凝胶微观粒子出现最强的粒子合并,宏观上表现出最强的弹性和柔性。最后从材料的实际工程应用考虑,进一步对PU气凝胶和PUA气凝胶的疏水性、热稳定性、隔热性能和隔音性能进行测试分析。结果表明:PUA气凝胶具有更高的疏水性、更低的导热系数和更好的热稳定性,在保温隔热领域有更好的应用前景;PU气凝胶隔音性能更为突出,且更加适用于高频噪音场景。