与传统石油基高分子材料相比,基于生物质所制备的生物基高分子材料可以从根本解决对石油等不可再生资源的依赖,更加符合国家的可持续发展战略。尿素是很重要的生物基化工原料,以尿素为基础原料制备的高分子材料(尿素基高分子材料)的不断开发和使用符合可持续发展的理念,能够丰富已有的生物基材料的研究,具备替代传统石油基高分子材料的巨大潜力。本文以尿素的重要衍生物双羧乙基异氰脲酸酯、脲基二醇与其它生物基单体进行缩聚,制备一系列新型尿素基聚异氰脲酸酯和聚脲碳酸酯,并对其性能进行研究。本论文的工作主要包括以下两个部分:(1)以二羟己基脲和双羧乙基异氰脲酸酯的二甲酯(BCMI)为单体通过酯交换熔融缩聚制备含异氰脲酸酯环的聚脲酯(PICUE-6),通过氨基己醇和己二胺与BCMI制备出含有聚异氰脲酸酯环的聚酯聚酰胺(PICEA-6)和聚酰胺(PICA-6)材料。研究发现,PICUE-6、PICEA-6和PICA-6均具备良好的热稳定性,玻璃化转变温度Tg依次提高,分别为52.4、82.8和110.6°C。其中PICA-6熔融温度Tm约为250°C,显著优于现有的大部分生物基高分子材料。PICUE-6和PICEA-6的极限氧指数LOI均为24.0%,显示出一定的阻燃性。(2)以脲基二醇和碳酸二甲酯为单体合成聚脲碳酸酯PUC,聚合产物初期为线型PUC,但是在有机强碱1,5,7-三氮杂二环[4.4.0]癸-5-烯的催化下脲基可以攻击碳酸酯进一步形成脲基甲酸酯交联结构,该结构通过小分子模型反应证实。该交联结构可与链上自由羟基发生可逆的酯交换反应,为动态交联结构。此动态交联结构在保留聚合产物三维网络结构稳定性的同时能够实现材料多次重复加工。我们的实验结果表明PUC的粘度-温度的变化符合Arrhenius方程,溶胀实验和样品的重复热压成膜实验进一步证实我们所获得的动态交联PUC为类玻璃高分子材料。PUC类玻璃高分子材料具有优异的力学性能,PUC-4和PUC-6的拉伸强度分别8.6和15.1 MPa,力学强度与传统通用塑料接近,断裂伸长率>80%,材料表现出良好的韧性。