聚氨酯材料具有较高的强度和弹性、硬度范围宽、优异的耐低温性和优良的电性能等特点,其性能可调范围广,是适合开发高强度耐低温灌封胶的优良体系。但合成工艺较复杂、粘结强度较低等是其主要的缺陷,因此,改进制备工艺并对其结构进行改性研制出满足使用需求的聚氨酯灌封胶具有重要意义。本文以聚丙二醇(N220)、甲苯二异氰酸酯(TDI-100)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,采用二步法合成聚氨酯灌封胶。研究了聚氨酯灌封胶的合成工艺,使用不同的原料并调节原料组分的配比,合成了一系列结构不同的聚氨酯聚合物；通过万能电子拉力机测试了其拉伸剪切强度,通过LX-A型硬度计测试了其硬度,广泛研究了聚氨酯结构与其力学性能之间的关系；实验研究了各种因素对材料力学性能的影响规律,主要对比了异氰酸酯质量分数、E-51环氧树脂添加量和脲基添加量对聚氨酯体系硬度和拉伸剪切强度的影响规律,得出了合成具有低硬度高拉伸剪切强度聚氨酯材料的有效途径。聚氨酯合成工艺研究结果表明：PPG2000-TDI型聚氨酯预聚体的合成条件以反应温度60℃,反应时间75min最为适宜；与BDO的固化工艺以30℃固化4h后再60℃固化24h为宜；在此工艺条件下合成的聚氨酯气泡最少,力学性能最好。聚氨酯结构与性能的研究结果表明：相对于通过改变异氰酸酯质量分数、添加环氧树脂这两种方法改性得到的聚氨酯,由脲基改性得到的聚氨酯材料,在同等硬度下有更高的拉伸剪切强度。在脲基改性体系中,当水添加量为0%-3.0%时,聚氨酯的硬度和拉伸剪切强度都随着水量的增加而提高。当水添加量为3%时,材料的拉伸剪切强度可以达到9.68MPa,且此时硬度仅85邵尔A,具有极高的实用价值。通过分析认为,合成高拉伸剪切强度低硬度的改性聚氨酯的最有效方法是提高聚氨酯体系内的氢键作用,增强聚氨酯的物理交联的强度和密度,提高聚氨酯的微相分离程度。