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通过三种方法制备了碳纳米管（CNTs）改性的热塑性聚氨酯弹性体（TPU），研究了碳纳米管对热塑性聚氨酯弹性体的增强、增韧效果。考察了TPU／CNTs复合材料的力学性能、热性能及流变性能。结果表明，碳纳米管能有效地实现对TPU的增强和增韧，在CNT含量为1％时，拉伸强度从54．6MPa提高到66．0MPa，断裂伸长率从684％提高到801％。SEM表明CNT在TPU中分散性良好。通过XRD、DSC和TGA表征了复合材料的微观结构和热性能。