聚脲具有优异的机械强度、优异的韧性和显著的应变率依赖性响应，因此能够广泛应用于多个工程学科。在抗冲击性方面，该材料的高能量吸收能力和快速响应使其广泛用于军用装甲、运动器材保护、工业设备缓冲层、和抗震结构。在保护涂层中，聚脲形成连续、致密和强附着力的保护层，有效隔离水、氧气和腐蚀性介质，使其适用于基础设施的长期保护，例如桥梁、管道和储罐。在粘合剂应用中，聚脲因其高粘合强度、优异的柔韧性和长期耐环境老化性而受到重视。它对金属、混凝土和塑料等基材具有很强的粘合力，这使得其在汽车制造、航空航天结构部件和电子部件封装中得到广泛应用。特别是，由于其可编程的机械性能，聚脲具有优异的界面相容性和动态自修复能力，在新兴的研究前沿领域显示出巨大的变革应用潜力。在柔性电子领域基于聚脲的基底能够实现大应变变形，同时在长期循环中保持稳定的电性能，并且已经成功地应用于可穿戴监测设备和生物启发电子皮肤。
对于固态电解质，通过合理的分子链段设计构建的离子传输通道可以实现相对较高的离子电导率，结合其抑制锂枝晶生长的能力，聚脲为下一代高能量密度锂金属电池提供了安全可靠的解决方案。此外，先进的聚脲研究前沿也取得了重大进展，例如4D打印智能结构，用于软机器人的致动层和生物相容性传感界面，从而有助于新一代自适应和智能材料系统的快速发展。
聚脲是通过异氰酸酯和氨基组分逐步聚合而合成的一类弹性体材料。根据所用异氰酸酯和氨基化合物的化学结构，聚脲可分为芳族、脂族和聚天冬氨酸酯（PAE）聚脲体系。长期以来，聚脲体系的极高反应性严重制约了聚脲材料的发展，这使得反应过程难以控制并且制备过程复杂。直到20世纪80年代，美国德士古公司的化学家达德利普里莫二世才在聚氨酯反应注塑技术的基础上实现了关键性突破，从而成功开发了喷涂聚脲弹性体技术。这一进步有效地解决了与聚脲材料的应用和成型相关的长期挑战。该技术也标志着第一个-其典型的芳香族聚脲体系不仅表现出优异的力学性能和耐腐蚀性能，而且在钢结构防腐、混凝土防护、建筑防水等工程领域得到了广泛应用，极大地推动了聚脲材料的产业化。
近年来，聚脲领域的研究主要集中在合成策略和制备方法的创新，拓扑网络结构的合理设计和调控以及功能应用的扩展。为了解决聚脲反应速率过快的问题，已经使用了一系列低反应性胺化合物来调节反应过程。同时，为了响应与异氰酸酯相关的毒性问题，已经开发了各种新的非异氰酸酯聚脲合成路线，从而推动聚脲向更环保、更可持续的实践发展。聚脲网络结构的设计对于实现高性能和多功能特性至关重要。通过精确构建可调拓扑网络-例如引入超分子链段、超支化交联剂或金属离子配位结构-可以系统地调节硬链段和软链段之间的微相分离行为、氢键密度和交联点之间的链迁移率，多种结构因素的这种协同控制不仅显著提高了聚脲的宏观机械性能，包括强度、韧性和弹性恢复，而且赋予其刺激响应功能行为，如阻尼特性、自我修复能力和形状记忆效应。此外，功能扩展是聚脲实际应用和商业化的核心途径。由于其优异的综合性能，聚脲已逐步扩展到柔性电子、固态电解质、智能结构器件等新兴领域，展现出广阔的发展前景。
本文从高分子科学的角度，系统地综述了聚脲功能材料的分子来源、合成方法、拓扑结构调控、性能与应用的关系等方面的最新研究进展（图1）.综述的结构如下：第二节重点介绍聚脲材料的合成方法和制备策略;第三部分探讨了聚脲拓扑网络结构的设计原则，分析了其内在的结构-性能关系;第四部分综述了聚脲材料在各个领域的功能应用现状，最后讨论了聚脲功能材料的发展趋势，旨在提供对该领域的系统了解，并促进持续创新和深入研究。
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