本发明涉及一种高性能聚氨酯及其制备方法与应用。所述制备方法为：以聚醚多元醇和多异氢酸酯为主要原料，加入一定量的纳米纤维素晶和纳米羟基磷灰石，在发泡剂、稳定剂和催化剂作用下发生链增长反应、产气和交联反应，静置一段时间后放入烘箱中干燥即可得到强度明显提高的高性能聚氨酯。本发明扩大了纳米纤维素晶的应用范围，同时可以提高传统聚氨酯材料的物理性能。