本发明公开一种二酮哌嗪基聚氨酯弹性体及其制备方法和应用。所述材料是以羟基封端的低分子量聚醚作为软段,二异氰酸酯结合氨基酸衍生物二酮哌嗪基二胺作为硬段,通过预聚和扩链两步法获得二酮哌嗪基高性能聚氨酯弹性体。本发明在聚氨酯链中引入二酮哌嗪结构单元和芳环,通过多重氢键和π-π堆积的非共价交联相互作用,赋予了弹性体的动态性和高强高韧性,并可以实现再加工循环使用。除此之外,由于该弹性体薄膜具有良好的透光性,在光学薄膜上具备一定的应用潜力。值得一提的是二酮哌嗪易于通过氨基酸的二聚得到,氨基酸廉价易得、来源广泛,且材料的制备过程简单易操作,生产成本低,容易实现大规模制备。