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本发明公开了一种稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体的制备方法,所述的稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体按重量份数计算,由50~63份聚醚二元醇或聚酯二元醇、6.6~11.9份小分子扩链剂、0.1~3.0份纳米稀土化合物和29.1~38.1份异氰酸酯组成。其制备方法即以经等离子体处理纳米稀土化合物后所得的功能化纳米稀土化合物为改性剂,以聚醚二元醇或聚酯二元醇为热塑性聚氨酯弹性体软段,以异氰酸酯和小分子扩链剂为热塑性聚氨酯弹性体硬段,通过原位本体聚合一步合成法,将功能化纳米稀土改性剂引入热塑性聚氨酯弹性体制备体系中得到稀土化合物改性的热塑性聚氨酯纳米复合弹性体。