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本研究采用动态硫化法制备了乙烯-丙烯酸共聚物(Ethylene-acrylic acid copolymer,EAA)/氯丁橡胶(Chloroprenerubber,CR)热塑性硫化胶(Thermoplastic vulcanizates,TPVs),对其力学性能、微观结构、压缩Mullins效应及可逆回复行为进行了系统研究;以EAA/CR TPV为原料制备热致型形状记忆高分子(Heat-triggered shape memory polymer,HSMP)材料,并考察了橡塑比、变形温度、回复温度等变量对其形状记忆性能的影响规律,在此基础上提出了 TPV基HSMP材料的形状记忆效应产生机制,并获得了性能调控方法;采用EAA成功制备了HSMP材料,并对其力学行为、取向结构及其形状记忆行为进行了系统研究;采用差热扫描量热计(Differential scanning calorimetry,DSC)方法对 EAA 和 EAA/CR TPV在不同冷却速率下的非等温结晶过程进行了系统研究,并采用Avrami、Ozawa和莫志深方法来进一步深入研究了非等温结晶动力学。主要结果如下:(1)微观相结构的研究表明,EAA/CR TPV中交联CR硫化胶均匀分散在刻蚀样品的表面,其粒径尺寸约为3～6μm;与CR静态硫化胶相比,EAA/CRTPVs的拉伸强度和断裂伸长率均获显著增强,且随着EAA含量的提高,其拉伸强度、撕裂强度随之增大;在单轴循环压缩过程中,EAA/CR TPVs出现明显的Mullins效应,提高TPV中EAA含量或增大压缩应变,Mullins效应得以增强;提高TPV的热处理温度,可明显增大压缩Mullins效应的可逆回复程度,且当热处理温度为100℃时,回复程度最好。(2)采用炭黑(Carbonblack,CB)对CR硫化胶进行增强,研究其力学性能、CB含量对体系Mullins效应的“放大器效应”的影响。CB的存在可使CR硫化胶的强度得以提高;在CB增强CR硫化胶的循环压缩过程中存在显著的Mullins效应,且在特定的压缩应变下,第一次加载-卸载时压缩应力最大,后续循环压缩时发生不同程度的下降;瞬时残余应变随压缩次数的增加明显增大;增加CB含量或者增大压缩应变,Mullins效应显著增强。(3)以EAA/CRTPV为原料制备了 HSMP材料,对其力学性能、微观取向结构、粘弹行为及形状记忆性能进行了系统研究。力学性能测试结果表明,不同橡塑比的EAA/CR TPVs均属于典型的热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer,TPE)范畴;FE-SEM观察结果表明,当试样被纵向拉伸时,其表面可明显地观察到条带状取向结构;形状记忆性能测试结果表明,EAA/CRTPV的形状固定能力是由EAA树脂相中的晶区决定的,而形状回复能力则由交联的CR分散相和EAA树脂相中非晶区共同决定的,其形状回复可在多种模式下(如拉伸、螺旋及卷曲等)实现。当变形温度接近EAA相的熔点时,EAA/CR TPVs均具有优异的形状记忆性能,且EAA/CR为60/40的TPV试样形状固定率和形状回复率最佳;DSC测试结果表明,随着EAA相含量的减少,其熔融峰值逐渐降低,熔限逐渐变宽,表明EAA相的结晶受到了 CR相的干扰而导致晶体缺陷增多;DMA测试结果和应力松弛行为表明,随着EAA/CR TPVs中EAA含量的增加,其tanδ值逐渐降低,E’值逐渐增加。(4)以EAA为原料制备出HSMP材料,并对其微观结构、结晶行为及形状记忆性能进行了系统研究。FE-SEM观察结果表明,EAA试样经过纵向拉伸后,其表面存在明显的条状取向结构;DSC测试结果表明,EAA试样有完整的熔融峰并存在结晶;形状记忆性能测试结果表明,当变形温度接近EAA熔点时,其形状记忆性能最佳,同时获得优异的形状固定率和良好的形状回复率。对EAA试样在拉伸和卷曲模式下进行热处理,均可呈现出优异的回复能力和较快的回复速度,随着回复温度升高,形状回复率不断增大且回复时间不断缩短;依据对EAA形状记忆行为的研究,提出了一种EAA形状记忆效应的形成机制。(5)通过DSC法对EAA/CRTPV的非等温结晶进行了系统研究,采用Avrami、Ozawa和莫志深方法来描述非等温结晶动力学。结果表明,由Jeziorny改进的Avrami分析和莫志深方法可很好地描述纯EAA和EAA/CRTPV的非等温结晶过程,但是,Ozawa方法不能给予充分的描述。通过增加冷却速率,可加速纯EAA和EAA/CRTPV的结晶过程;在相同的冷却速率下,EAA/CRTPV的初始结晶温度(Initial crystallization temperature,To)和结晶终止温度(Crystallization termination temperature,Tc)高于纯EAA的对应值,从而表明CR对TPV具有显著的异相成核作用;EAA/CR TPV的半结晶时间(Semi crystallization time,t1/2)明显大于纯EAA的t1/2,这意味着CR会由于空间位阻效应延迟TPV的结晶过程。