在现实生活中，环境、美发及日常护理等均会不同程度地造成头发的损伤。不同的损伤对头发性能及手感的影响是人们关心的问题。本文旨在建立多种损伤模型，并研究头发损伤前后的物理化学性质，充分了解头发损伤的机理，为头发的损伤修复与日常保护提供更有力的理论基础。本文首先探索了头发性能变化与头发外观、手感关系，建立了一套系统的研究头发性能变化的表征方法，用以研究受损前后头发外观和结构性能的变化。用扫描电镜、原子力显微镜、纤维强力仪、接触角测定仪、纤维摩擦测试仪、红外光谱等手段测试了头发受损前后表面形貌、断裂强力、伸长率、表面亲水性、摩擦系数和表面化学基团等的改变。将上述物理化学性质与头发的外观和手感进行关联，用以指导后续工作。模拟生活中常见的损伤方式对头发进行损伤处理，探究其损伤前后的性能变化，并对不同损伤机理加以探究。损伤方式包括物理损伤（梳理和磨损）和化学损伤（冷烫、紫外、热拉伸）两种类型。实验结果表明：物理损伤后发样表皮层结构完整性首先遭到破坏，摩擦系数提高，对外界的水分等变化较原样敏感，梳理损伤严重情况下涉及到皮质层，影响头发纤维强力；化学损伤过程中，表皮层首先受到影响，鳞片卷翘甚至脱落，摩擦系数增大，其表面Zeta电位发生变化，表现为亲水性的增强；纤维组成物质α-角蛋白的结构遭到破坏，结晶度下降，表现为力学拉伸性能的下降。差示扫描量热法测定头发的热分解特性:通过头发的结构物质—α-角蛋白中的α-螺旋物质的结构变化来判断头发的损伤程度；荧光光谱法和考马斯亮蓝法分别通过测定半胱氨酸和蛋白质的含量来评价头发受损的程度。这3种方法不仅可以定性地揭示化学损伤处理后发样的结构和组分变化，还可定量评价头发损伤的程度。基于日常生活中，洗发、护发过程中均离不开水环境，而且水分是头发的其中一个重要组成部分，本文进一步探究了水分的存在对头发损伤程度的影响。对比干湿态头发性能变化，结果表明水分含量高的头发纤维力学拉伸性能差，表面粗糙度和摩擦系数大；对比干湿态下不同损伤方式处理后头发性能变化，探讨水分在损伤过程中的作用：梳理过程中，水分增加头发表面粗糙度从而加剧损伤程度；紫外老化过程中，光降解和水分膨胀协同作用造成损伤加剧；热拉伸过程中，水分的存在缓解头发的损伤。