本发明公开了一种热塑性聚氨酯弹性体的制备方法和应用，本发明以新型的AB2型UPy基聚合单体，发生超支化自聚合反应，得到含有UPy结构单元的超支化聚酰胺。本发明在聚氨酯的分子链中引入UPy结构单元，同时加入了UPy基超支化聚酰胺，超支化聚酰胺含有支化网络分子链，与聚氨酯分子链形成三维物理交联网络，并且超支化聚酰胺分子链中的UPy结构单元与聚氨酯分子链中的UPy结构单元形成独特的四重氢键作用，进一步增强聚氨酯和超支化聚酰胺之间的界面结合强度，形成更加稳定的交联体系，显著提高了聚氨酯弹性体的硬度和拉伸性能。赋予了聚氨酯弹性体独特的自愈合和形状记忆特性。