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形状记忆聚合物(SMPs)在感应到外界刺激后,可以自发驱动,进而回复最初形状来响应外界环境的变化。然而,功能单一的热致型SMPs无法满足实际应用的复杂需要,难以达到实际应用更高的要求,这促使了研究者去积极地发展新型的智能材料,使得一个材料不但能够实现形状记忆功能的同时还能够兼顾其他功能、结合着二种甚至多种响应特性。但是目前研究者多以掺杂的方式来引进功能单体,而且本质上仍然是热致的SMPs,并且掺杂的功能物质必定会对材料的性能造成负面影响。针对这种情况,本课题通过通过在分子结构上引进光响应基团实验设计合成了多种具有光-热分级响应性的形状记忆聚氨酯。首先,本课题采用溶液聚合,以4,4’-二羧基偶氮苯单体、PCL4000、HDI和交联剂丙三醇作为原料,合成光-热响应三重形状记忆不可逆交联的A-SMPUs。结果表明,随着偶氮苯含量的增加,A-SMPUs紫外光响应性越加明显,含量最高的P1有着良好的光热分级响应。A-SMPUs的微相分离结构由半结晶的PCL软段相和偶氮苯硬段相构成,而偶氮苯硬段含量的增多又会反过来影响PCL的软段结晶度。甘油带来的化学交联为A-SMPUs带来稳定的网络结构以及良好的热稳定性。所有的A-SMPUs的样品展现了良好的三重形状记忆性能,拥有高达97%形状固定率和95%形状回复率。其次,本课题以4,4’-二羧基偶氮苯单体、MDEA、HDI为原料,TEA为交联剂,制备的光-热响应三重形状记忆的LAPUs。FT-IR、NMR、容量法测试结果证明了LAPUs的交联网状结构被成功合成出来,TG和DSC的测试结果表明交联剂TEA在一定程度上增强了材料的热稳定性,这可能是由于交联节点的增多,体系的刚性增强,进而改善了体系耐热性能。XRD测试结果表明,随着交联剂含量的增多,LAPUs的结晶能力越强。SEM、AFM形貌测试结果表明LAPUs是由MDEA软段相和Azoa硬段相得微相分离结构组成,材料由脆性断裂向韧性断裂发展。利用紫外光照仪对LAPUs进行测试,表明了LAPUs具有着优异的光响应性,所有的样品能在紫外下快速地做出蜷曲响应,并且能够在加热后回复到初始的形状,具有着良好的光热分级响应。最后,本课题还以以4,4’-二羟基偶氮苯单体、MDEA、HDI、1,3-丙磺酸(1,3-PS)为原料,TEA为交联剂,制备光-热-响应三重形状记忆交联体系的LRPUs-PS。通过XRD测试,测试结果表明LRPU-PS体系聚氨酯结晶性能较弱。利用TG、DSC和DMA检测表明,1,3-PS的引入在一定程度降低了体系的热稳定性。通过SEM和AFM对LRPU-PS的形貌进行分析,表明LRPU-PS有着两相分离结构,软段MDEAPS增强了体系链段的刚性并使得软硬段相分离开来,这对材料的韧性有着一定的增强。用POM图观察样品的液晶特性,可以看到LRPU-PS有着良好的液晶性,其液晶转变与DSC的测试结果相符合。利用DMA测试形状记忆性能,结果表明LRPU-PS有着良好的形状记忆性能,形状回复率率随着MDEAPS含量的增加而有所提升。紫外光测试结果表明,Azobi的转变的吸收区域在近紫外光区和可见光区域,这时会发生反式结构到顺式结构的转变,在宏观的测试当中,我们发现了LRPU-PS在365nm波长的紫外光下会发生形状蜷曲。