形状记忆聚合物(SMP)是一种可以根据外界刺激由临时形状恢复原始形状的智能材料,受到各国研究人员的广泛关注。聚降冰片烯(PNB)具有300万左右的超高分子量,分子链具有大量的物理缠结,其物理缠结点可以作为固定相,缠结点间玻璃态和高弹态的转化可以作为可逆相,因此PNB具有优异的形状记忆性能,在智能材料领域拥有巨大的应用潜力。本课题选用PNB作为研究基体,在前期研究的基础上,主要采用差示扫描量热仪(DSC)、动态力学分析仪(DMA)、万能电子拉伸试验机等研究分子链、温度、时间等因素对材料形状记忆性能的影响,并通过共混等方法优化PNB的形状记忆性能,探究其形状记忆机理,拓宽其形状记忆响应方式。由于PNB的T_g可调节至室温附近,我们采用DMA-Q800研究了不同起始温度和松弛时间这两个关键因素对PNB可逆塑性形状记忆性能特别是固定性能的影响,结果表明,当选择的变形温度低于PNB材料T_g起始温度2℃的温度时,材料变形耗能最少,分子链运动活化能高,形状固定率好,且高弹态时超高分子量PNB能产生较大的弹性恢复力,形状恢复率高,材料具有最优的可逆塑性形状记忆性能。同时延长松弛时间可在一定程度上提高PNB材料的可逆塑性形状固定率。其次,由于PNB具有大量的物理缠结网络,因此我们利用线性聚氨酯(TPU)的原位聚合反应引入另一种缠结网络,探究两种网络对PNB的形状记忆性能有无协同作用。结果表明,PNB分子链能强迫锁住原位反应生成的少量TPU,使其均匀的分散在PNB基体中,形成互穿网络结构,起到明显的增韧增强作用。同时少量TPU可以增大PNB分子链间自由体积,优化PNB/TPU材料的形状记忆性能。当TPU含量为5份时材料具有最优异的可逆塑性形状记忆性能。最后,为改善PNB单一的加工方式,我们采用微晶蜡代替传统的增塑油,利用其较宽的固-液转换作为开关相,研究其对PNB形状记忆性能的影响,同时加入聚多巴胺(PDA)纳米颗粒拓宽PNB材料的响应方式。结果表明,微晶蜡的增塑、润滑作用使得PNB材料的形状固定率和形状恢复率均能达到99%左右。微晶蜡较宽的固-液转变范围可以作为开关相,使恢复过程安全可控,同时固态微晶蜡可以起到类似“铆钉”的作用,有利于材料可逆塑性形状记忆的固定过程。添加合成的PDA颗粒可以在保留PNB材料优异的热致形状记忆性能的基础上赋予其近红外光响应的能力,1wt%的PNB/PDA材料在近红外光的照射下,其温度在50s内达到74℃,且PNB/PDA材料的近红外光响应形状记忆性能随近红外光照射功率的增加而提高,当光照功率为2.5w/cm~2时,试样可以在20s内完全恢复其初始形状。