借助原位本体聚合一步法，得要相应稀土/TPU纳米复合材料，开展纳米稀土种类引入方式和引入量等因素对TPU复合材料的组成、微观结构、和性能影响的研究，确定纳米稀土和TPU复合材料制备的工艺。

1.2.1 热塑性聚氨酯弹性体的性能

任何高分子材料的性能均由其结构决定，聚氨酯结构包含化学结构和聚集结构两方面。其性能特点是：它既有橡胶的高弹性、又有塑料的高硬度（硬度可调范围宽）和高强度特性；并具有优异的耐磨性能（其耐磨性是一般橡胶的3~10倍，有“耐磨橡胶之王”之称），优良的耐低温性能和耐化学药品介质腐蚀性能 因此热塑性聚氨酯是一类综合性能优良的高分子合成材料。化学结构即分子链结构，是合成之初配方设计中需要着重考虑的因素;聚集结构是指大分子链段的堆积状态，受分子链结构、合成工艺、使用条件等的影响。热塑性聚氨酯的优异性能如下：

（1）机械性能

TPU具有优异的物理机械性能，拉伸强度、伸长率都比较高。TPU的化学结构与邵氏硬度不同，其拉伸强度亦不同，可以从25 MPa到70 MPa。硬质TPU（Shore 50 D以上）的拉伸强度则较高，软质TPU（Shore 85A以下）的拉伸强度较低。不仅如此TPU的抗撕裂性很好，在很宽的温度范畴内均具有和婉性。聚酯型TPU的耐磨性、抗撕裂性以及拉伸强度、撕裂强度都优于聚醚型TPU；聚醚型TPU合适于对耐水解性、耐微生物降解性和高温性、和婉性要求较高的场所；而通过特别办法分解的聚醚聚酯型TPU同时具备两者的特色，性能愈加优良，可用作消防水管、电缆护套、薄膜等的出产。

（2）热性能

TPU中的软段决定了其低温性能。聚醚型TPU的耐低温性优于聚酯型TPU。TPU的使用温度范围比较有限，聚醚型制品可在-40℃～80℃范围内临时使用，聚酯型使用温度可达100℃，高温下主要由硬段来保护其性能，而且产品硬度越高（即二异氰酸酯和扩链剂越多）其使用温度越高，所以TPU的高温性能还受二异氰酸酯和扩链剂品种的影响。

（3）水解性

室温下TPU可以在水中应用几年而且性能无显明变化；但在80℃时，即便只在水中浸泡几周或几个月，TPU的机械性能便会受到很大影响。软段的构造与TPU的水解稳固性有关，聚酯型TPU用碳化两亚胺加入维护后其耐水解性有所进步，而聚醚酯和聚醚型TPU在高温下的耐水解性绝对会好很多，因为TPU的硬段存在憎水性，因而跟着TPU硬段的增加其水解稳固性也变好。

（4）耐化学品性

　　TPU对酸碱较迟钝，室温下便能被弱酸、弱碱缓慢侵蚀；高温下TPU不耐浓酸浓碱。TPU的耐油性（如矿物油、柴油、光滑油）非常优异；但关于某些工业用油及光滑油，因其中有加助剂，故在高温下能够侵蚀TPU。TPU中氯代烃或芬芳烃（比如甲苯）会严重溶胀，溶胀水平取决于TPU的结构。聚酯型比聚醚型的溶胀小，硬质比软质的溶胀小。某些极性溶剂，比如丁酮、四氢呋喃、二甲基甲酰胺，可以部分或完全将TPU溶解。软质线性TPU可以溶解在丁酮/丙酮混合溶剂中作为粘合剂使用；硬质线性TPU溶解后可以用作织物、皮革的涂饰剂。

聚醚聚氨酯的性能：聚醚聚氨酯广泛应用于复合固体推进剂的粘合剂基体，如叠氮推进剂和N EPE （硝酸酯增塑的聚醚） 推进剂的粘合剂分别为聚叠氮缩水甘油醚（GAP） 和聚乙二醇（PEG） [4]。聚醚聚氨酯由于主链上具有许多醚键-O-，其柔性和耐水性都优于聚酯聚氨酯。但其水解稳定性仍不够理想， 不宜在潮湿的环境中长期使用，而且粘结强度偏低。通过共混改性可以改善聚醚聚氨酯的性能，尤其是力学性能，从而提高其在复合固体推进剂中的作用效果。聚醚聚氨酯中，其硬段的NH不仅可与其本身的C=O形成氢键，也可与软段的-O-形成氢键。用PTMEG制成的聚氨酯产品，其拥有优异的硬度和拉升强度，良好的耐寒性、低温柔软性、耐水解性等，被誉为“聚氨酯制品之王”。