形状记忆聚合物是当今材料领域的研究热点之一,其研究和开发得到了科研人员和产业界的广泛关注。形状记忆聚氨酯被誉为“最有研究价值和应用价值的智能材料”。本文所合成的水性形状记忆聚氨酯更是对传统的溶剂型形状记忆聚氨酯的研究的一种突破,性能优异,在各个领域得到广泛的应用。本文从结构对水性形状记忆聚氨酯性能的影响着手,研究了硬段结构,含量；小分子扩链剂的结构,交联剂；软段结构以及分子量对水性形状记忆聚氨酯的影响。主要内容概括如下：1.硬段含量,结构,扩链剂结构及交联剂含量对水性形状记忆聚氨酯结构与性能的影响。采用分子量为2000的聚己内酯(PCL-2000)为软段,IPDI为硬段,TMP作为交联剂,合成一系列硬段含量不同的交联型水性形状记忆聚氨酯,通过FTIR, DSC, XRD,透湿性和形状记忆性能测试等,研究了硬段含量对形状记忆聚氨酯结构与性能的影响以及形状记忆聚氨酯在织物涂层上的应用。结果表明：随着硬段含量的提高,聚氨酯的结晶熔融温度升高,结晶度下降,形状回复率先增大再减小。当硬段为28.6%时,形状回复率达到最大为94%。在织物涂层方面：随着硬段含量的增加,聚氨酯处理过的织物的透湿量降低；随着温度的升高,其透湿量增大。形状回复角较未经处理的织物原样有明显增大。采用分子量2000的聚己内酯(PCL-2000)为软段,分别以IPDI,TDI,MDI为硬段,TMP作为交联剂,合成了脂肪族和芳香族的水性形状记忆聚氨酯。结果表明：芳香族MDI和TDI合成的水性形状记忆聚氨酯的结晶度明显大于脂肪族IPDI合成的水性形状记忆聚氨酯,形状记忆效应方面,MDI型的形状记忆聚氨酯的形状回复率最大,TDI型的其次,IPDI型的最小,这是由于硬段本身的结构所决定的,苯环的存在使硬段的聚集力更强,软硬段相分离程度增大,形状回复效应增强。采用分子量为2000的聚己内酯(PCL-2000)为软段,IPDI为硬段,DE,ED,BD,HD为扩链剂,合成了一系列的线性的水性形状记忆聚氨酯。研究表明：ED和BD合成的水性形状记忆聚氨酯的形状回复率最大,多次循环拉伸测试表明,DE的稳定性最好；相对于交联型水性形状记忆聚氨酯而言,线性水性形状记忆聚氨酯的形状回复性能较差。采用分子量为2000的聚己内酯(PCL-2000)为软段,IPDI为硬段,TMP作为交联剂,合成了一系列交联剂含量不同的水性形状记忆聚氨酯。结果表明：随着交联剂含量的增加,结晶熔融峰先增大后减小,但是形状回复率逐渐增大。2.软段结构与软段相对分子量对水性形状记忆聚氨酯结构与性能的影响采用分子量是2000的聚己二酸乙二醇酯(PEAG-2000),聚己二酸丁二醇酯(PBAG-2000),聚己二酸己二醇酯(PHAG-2000)作为软段,IPDI为硬段,合成一系列的线型水性形状记忆聚氨酯。结果表明：聚己二酸己二醇酯的结晶度最大,聚己二酸丁二醇酯其次,聚己二酸乙二醇酯最小。形状回复效应也是遵循这一规律。采用分子量是2000,3000,5000的聚己内酯作为软段,IPDI为硬段,TMP为交联剂,合成了一系列分子量不同的软段的水性形状记忆聚氨酯。结果表明：随着软段分子量的提高,聚氨酯样品的结晶熔融温度升高,结晶度增大,形状回复率增大,经过聚氨酯处理过的织物的透湿量下降。
