聚氨酯(PU)弹性体是重要的热塑性材料，本文以制备高性能聚氨酯弹性体和聚氨酯弹性纤维为目的，采用聚四亚甲基醚二醇(PTMG)、聚己二酸乙二醇酯二醇(PEA)、聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)、聚己内酯二醇(PCL)、二苯基甲烷-4,4’二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、乙二胺(EDA)、1，3-丙二胺(1，3-PDA)、1,4-丁二醇(BDO)、二乙胺(DEA)等合成了一系列聚氨酯弹性体，系统研究了聚合物的合成工艺、软段种类、软段分子量、硬段含量、扩链剂种类、熟化时间等因素对MDI型聚氨酯弹性体的微观相分离结构和平均分子量的影响规律，用差示扫描量热仪(DSC)、高效凝胶色谱仪(GPC)、电子万能拉力试验机等研究了所制得的聚氨酯弹性体的热性能、分子量和力学性能。本文采用聚四亚甲基醚二醇(PTMG)为软段、MDI/乙二胺(EDA)为硬段，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)作溶剂，合成了一系列聚氨酯弹性体并采用干法纺丝工艺纺制出了弹性纤维。为了达到选择性地提高聚氨酯弹性纤维的性能的研究目的，本文在国内率先系统地研究了聚氨酯高聚物软硬段比例、扩链剂种类、软段分子量等与其力学性能的关系，对纤维进行了断裂强力、断裂伸长、300％伸长应力以及弹性回复率的测试，对纤维进行了湿热处理并测试了湿热处理前后纤维的力学性能变化，找出了合成工艺和性能之间的规律，其中根据不同的性能要求，有选择性的采用合适的配方和工艺来生产不同特性的聚氨酯弹性纤维在国内属首次提出。该研究中，通过对材料进行准确的分子量测定，可以对聚氨酯弹性体的合成工艺进行良好的质量控制，并为聚氨酯弹性体性能的精细分析建立了坚实的基础。 研究发现：(1)聚氨酯弹性体的结构与组成、以及由此引起的微观相分离程度的变化是影响聚氨酯弹性体力学性能的主要因素； (2)在聚氨酯弹性体的结构与组成相同的情况下，增加聚氨酯弹性体的分子量可提高弹性体的力学性能； (3)合成工艺对聚氨酯弹性体的性能也有较大影响，采用预聚法可提高弹性体的力学性能； (4)当硬段含量一定时，聚醚型MDI基聚氨酯弹性体微相分离程度小，小于聚酯型的，但断裂强力略低； (5)当硬段含量一定时，随软段分子量的增加，MDI-PU弹性体微相分离程度提高，断裂强力和应力提高； (6)增加硬段含量，MDI基聚氨酯弹性体微相分离程度提高，断裂强力、应力提高； (7)用脂肪族二胺作扩链剂比用脂肪族二醇作扩链剂的聚醚型MDI基聚氨酯弹性体的微相分离程度提高，断裂强力和应力提高； (8)湿热处理可提高聚氨酯弹性纤维的断裂强力和300％伸长应力，增加弹性恢复率，而纤维的断裂伸长有所降低； (9)聚氨酯弹性纤维的耐高温水解性能与纤维的微观相分离程度及平均分子量都有关系。微观相分离程度好，耐高温水解性能好；增加聚氨酯弹性纤维的平均分子量，纤维的耐高温水解性能提高。