本发明提供了一种高强度聚氨酯固-固相变储能材料及其制备方法，其配方包括多元醇：70%～96%、异氰酸酯：4%～20%、扩链剂：0%～10%、催化剂：0%～1%。本发明的制备方法，包括步骤：将多元醇与异氰酸酯反应，合成预聚体，在预聚体中加入扩链剂，反应后脱泡，浇注入模具中，固化，冷却，脱模，得到聚氨酯固-固相变材料。本发明利用分子结构高度对称的具有良好结晶性能的聚酯多元醇作为聚氨酯的软段，用以形成具有相变功能的结晶，同时赋于材料较高的力学性能，材料的抗拉强度大于15MPa、断裂伸长率大于500%，能够满足恒温服装的应用需求或用于其它对力学性能有特殊需求的控温环境。