形状记忆聚合物作为一类能够在一定刺激下发生预设变形的智能响应材料,具有易加工性、高可回复应变、广泛可调的变形温度区间以及易于功能化等优势,在先进制造、生物医疗、航空航天及柔性器件等领域均具有广阔的应用空间。近期,研究者们在结晶型形状记忆聚合物中发现了双向形状记忆效应,即材料能够在两个形状间可逆切换。这种独特的变形模式有望带来更加丰富的应用。共价交联网络是形状记忆聚合物的常见载体。随着一些共价键的动态性能被发现并引入到材料中,共价交联的热固性聚合物可以像热塑性材料一样被重新加工,并具有独特的自修复能力与固态塑性,被定义为热适性聚合物。本文设计了含有动态酯键的双晶相聚合物交联网络,并探究酯交换对体系双向形状记忆行为及网络拓扑结构变化的影响。文中提出了一种将化学与物理机制相结合的新型双向形状记忆效应构筑方式。具体而言,通过酯交换对材料永久形状进行化学重塑得到三维形状,在此基础之上,结合双晶相物理机制再次变形(反向压平),由此实现复杂三维形状与二维平面(即表观零应变状态)间的可逆切换。而现有体系通过对平面初始形状的变形来构造各向异性,导致可逆变形只能在两个非平面的相似形状间发生。物理机制的易重构性与化学机制的可叠加性,还可为材料变形的个性化和重定义提供更多可能。在上述探究中,动态键交换改变了材料的永久形状,但对于材料宏观物性并未产生显著的影响。本文进一步提出通过适宜的网络设计,在一定条件激活两种聚合物长链间的键交换,可以实现网络拓扑结构的可变重排(即拓扑异构),并由此对材料宏观物理性质进行调控。利用差示扫描量热仪对材料处理前后的结晶行为进行表征,可以观察到原本分离的两个结晶熔融转变发生融合或部分融合。若能对网络拓扑异构程度进行优化并结合区域性的控制手段,将有望实现对均一高分子材料的区域化物性编程,并与形状记忆机理结合构造复杂形变。