功能聚合物材料是材料科学领域中的一个重要的研究分支。形状记忆聚合物材料能够在一定条件下对多种外界刺激做出响应,由临时形状回复至初始形状,这种智能材料在航空航天、生物医学和柔性电子等领域存在重要的应用前景与实用价值。两亲性嵌段共聚物在溶液中的自组装行为可以得到一系列球、棒、囊泡和复合胶束等形态各异的聚集体,这促进了嵌段共聚物在诸多领域的潜在应用,如药物缓释、固液分离、电子学和催化等。近年来,聚合物材料在宏观尺度下展现出的形状记忆性能与微观尺度下的自组装性能吸引了众多研究人员的浓厚兴趣。在此背景下,本文研究了一种具有三重形状记忆行为的化学交联型双马来酰亚胺聚合物和一种具有活性结晶驱动自组装行为的二茂铁基聚合物,并初步对自组装棒状纳米结构在形状记忆聚合物基板上的排列行为进行了表征。本论文从合成方法、性能表征以及功能验证等方面分别对两种在不同尺度下表现出不同功能的聚合物材料进行了详细地探讨,这对于进一步提高研究人员关于材料结构和功能之间关系的认知,推动功能性聚合物材料的发展及应用具有重要的参考意义。通过将双酚A型氰酸酯引入双马来酰亚胺聚合物网络中合成了一系列具有三重形状记忆效应的化学交联热固性聚合物。这种双马来酰亚胺基三重形状记忆聚合物由于其复杂的化学交联结构表现出一个很宽的玻璃化转变温度范围,而这对于聚合物的三重形状记忆行为是一个必要前提。测试结果表明双马来酰亚胺基三重形状记忆聚合物具有良好的热稳定性和机械性能。此外,通过选择两个转变温度分别固定两个不同的临时形状可以成功地实现聚合物的三重形状记忆行为。在对材料进行加热的过程中,其被赋予的临时形状可以分别回复至前一个形状。这些结果为热固性三重形状记忆聚合物的进一步发展提供了基本尝试。结合材料的综合性能和三重形状记忆行为,这种材料在智能材料与结构领域尤其是航空航天领域拥有良好的应用前景。研究了一种具有两个聚二茂铁硅烷末端结晶性成核嵌段A和一个聚二甲基硅氧烷中间成壳嵌段B的线性ABA型三嵌段共聚物的溶液自组装行为。具有低分散性的共聚物PFS26-b-PDMS584-b-PFS26(嵌段比为1.0:22.5:1.0)通过结合活性阴离子聚合反应和端端偶联反应制备得到。嵌段比和分散性可以通过综合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱,核磁共振氢谱以及凝胶渗透色谱的结果来确定。在正己烷和正癸烷的混合溶剂中可以得到具有环形PDMS壳层的独立一维纤维状胶束。长度可控而且分散性很低的纤维状胶束可以通过活性结晶驱动自组装由超声得到的短的PFS26-b-PDMS584-b-PFS26晶种胶束生长制得。此外,PFS26-b-PDMS584-b-PFS26与PFS26均聚物以及PFS26-b-PDMS584-b-PFS26与类似的双嵌段共聚物PFS26-b-PDMS292的混合物的晶种生长也被探讨。PFS26-b-PDMS584-b-PFS26与PFS26均聚物的混合物可以在在正己烷和正癸烷的混合溶剂中自组装形成具有纤维状突起的大型胶束聚集体。将PFS26-b-PDMS584-b-PFS26与PFS26均聚物的混合物加入至圆柱形PFS26-b-PDMS584-b-PFS26晶种胶束中可以得到具有一定长宽比的带状胶束。相反,PFS26-b-PDMS584-b-PFS26和PFS26-b-PDMS292混合物或者单一组分加入至PFS26-b-PDMS584-b-PFS26或PFS26-b-PDMS292晶种胶束中的晶种生长过程只能在晶种和聚合物化学结构匹配的情况下被检测到。通过活性阴离子开环聚合方法制备了一系列具有不同PDMS嵌段长度的PFS-b-PDMS嵌段共聚物,并采用核磁共振谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和凝胶渗透色谱等方法对其化学结构进行了详细表征。对所制备材料的热性能进行了研究和分析,结果表明PDMS嵌段的长度变化会对材料的热稳定性以及热转变温度具有一定影响,但其热分解温度仍可达300℃以上,PFS嵌段的结晶熔融转变温度也在120℃以上。通过活性结晶驱动自组装方法制备的了长度在1μm左右的单分散圆柱形胶束,并对胶束的具体尺寸和形貌进行了表征。探究了PFS-b-PDMS自组装胶束在聚合物形状记忆性能影响下的排列行为,通过原子力显微镜和偏光显微镜对形状记忆聚合物基板变形前后其表面胶束的排布方式进行了表征。测试结果表明形状记忆聚合物基板表面的胶束会沿着基板的受拉伸方向进行排列,这使得所制备的复合材料样品具有更明显的双折射特性,拉伸后的复合材料呈现各向异性的特征。