热塑性聚氨酯(TPU)硬度高且富有弹性,具有良好的耐油性、耐臭氧性,以及优异的低温性能,因而应用广泛。但是由于其强度不高,耐热性差,易燃,并且在高温下容易发生软化、分解,使机械性能急剧下降,一般情况下它的长期使用温度不能超过80℃,短期使用温度不能超过120℃,这大大限制了它的应用范围。如何在提高TPU耐热性能的同时,保证其综合性能不下降或不发生改变,是多年来人们对TPU性能研究的一个重点。无机材料普遍具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐腐蚀和良好的抗氧化性等特点。此外,无机纳米粒子具有独特的光、电、磁和化学特性,这为制备高性能、多功能复合材料指明了新的方向。近年来,无机粒子改性成为TPU改性的主要手段之一。本文选取了三种不同的无机粒子,采用溶液共混法制备了三种TPU/无机粒子功能复合材料,在提高TPU材料耐热性和机械性能的同时,还改善了其阻燃性能和磁性能。首次将硅烷偶联剂改性的硅藻土颗粒填充到TPU材料中,利用硅藻土颗粒的天然孔状结构,将TPU基体吸收到空隙和表面而不能向外迁移,形成一种内部机械啮合的结构,从而使得TPU与硅藻土之间的结合更为牢固。采用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、热失重分析仪(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、电子万能试验机、动态力学分析仪(DMA)对复合材料进行表征。结果表明：TPU/硅藻土复合材料的力学性能和耐热性明显提高,其中复合材料的拉伸强度增幅达到62.2%。以表面偶联化处理后的氢氧化镁(MH)为改性剂,采用溶液共混法制备了TPU/MH复合材料。通过FTIR、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、TGA、电子万能试验机、DMA、ATS 1004050型氧指数仪对复合材料进行表征。结果表明：TPU/MH复合材料的力学性能和耐热性明显提高,当材料的热失重质量分数达到30%时,TPU/MH复合材料的热分解温度较纯TPU提高了58℃。此外,MH的添加提高了TPU复合材料的阻燃性能,随着MH含量的增加,TPU/MH复合材料的极限氧指数值(LOI)从20.5%提高至22.7%。首次采用醇热法制备得到了晶相纯、磁性优良的钴锌铁氧体包覆碳纳米管的复合材料,研究了不同化学计量的钴锌铁氧体纳米颗粒包覆MWCNTs纳米复合材料的磁性能。通过溶液共混法将制得的MWCNTs/Co0.5Zn0.5Fe2O4磁性纳米颗粒添加到TPU材料中,以改善TPU材料的力学性能和耐热性,并赋予材料新的磁响应性能。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动磁强计(VSM)、FE-SEM、TGA、电子万能试验机、DMA对复合材料进行表征。结果表明：MWCNTs/Co1-xZnxFe2O4磁性纳米复合材料的饱和磁化强度随Zn2+含量的增加,呈先递增后下降的趋势,当x=0.5时达到最大值57.5emu·g-1。该复合材料的磁感应灵敏度强,是一种很好的软磁材料。TPU/MWCNTs/Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米复合材料的力学性能、耐热性和磁性能明显提高,复合材料的饱和磁化强度高达30.30 emu·g-1。