磁性高分子复合材料是指在高分子树脂中添加磁性填料,均匀分散制备而成的复合型材料。磁性复合材料的性能取决于聚合物基质,纳米磁性填料以及二者的相互作用。聚氨酯具有耐磨,软硬可调节等优点,是制备磁性复合材料的优异材料。在聚氨酯中添加磁性填料能赋予聚氨酯优异的磁性能,但是纳米磁性材料尺寸小,存在磁矩力,导致纳米磁性填料在聚合物中分散性差,因此本文用原料来源广泛且廉价易得的材料负载纳米四氧化三铁,制备能在聚合物中良好分散的磁性填料,并用制备的纳米磁性填料和聚氨酯原位聚合得到磁性纳米复合材料,本论文展开了以下方面的研究:首先用壳聚糖包裹纳米四氧化三铁粒子,制备壳聚糖/四氧化三铁纳米粒子（CS/Fe₃O₄）,再通过异氟尔酮二异氰酸酯对其表面进行改性,得到改性后的磁性微球（m CS/Fe₃O₄）。通过红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射分析分析改性后磁性微球的结构和性质。通过原位聚合把m CS/Fe₃O₄引入到聚氨酯中,制备一系列不同填料含量的PU-mCS/Fe₃O₄复合材料。通过对复合材料进行静态力学分析、表面性能测试、热稳定性分析、磁性能分析、抗菌性能以及细胞毒性分析,结果表明,适量添加mCS/Fe₃O₄磁性微球,可以增强复合材料的亲水性、机械性能、热稳定性,同时兼具优良的磁性能、抗菌性以及良好的生物相容性。为了赋予聚合物更好的磁性能和导电性,论文中还研究了在水性聚氨酯中同时引入纳米四氧化三铁和还原氧化石墨烯,以增强复合材料的磁性能和导电性。首先通过化学沉淀法在凹凸棒土表面负载纳米四氧化三铁粒子制备凹凸棒-四氧化三铁磁性填料（ATP-Fe₃O₄）,再用Hummer法将天然石墨氧化成氧化石墨烯（GO）,因为氧化石墨烯表面含有很多活泼官能团,用壳聚糖将ATP-Fe₃O₄接枝在GO表面,同时因为壳聚糖是一种还原剂,可以将GO还原为还原氧化石墨（RGO）得到RGO/ATP-Fe₃O₄/CS磁性材料。通过透射电镜分析所得磁性材料的形貌,通过红外光谱、X-射线衍射分析磁性材料的结构,用拉曼光谱分析氧化石墨烯的还原程度。通过原位共聚把RGO/ATP-Fe₃O₄/CS磁性材料引入到水性聚氨酯中,根据磁性材料的添加量不同制备了一系列磁性复合材料。通过扫描电镜分析磁性填料可以在水性聚氨酯中具有良好的分散程度;通过对复合材料进行静态力学分析、热稳定性分析、磁性能分析以及导电性分析,结果表明,适量添加RGO/ATP-Fe₃O₄/CS磁性材料,可以增强复合材料的机械性能、热稳定性,同时兼具优良的磁性能和导电性。