在过去几十年对形状记忆高分子材料(SMPs)的研究中,热致形状记忆高分子材料(TSMPs)的研究较为广泛,在应用方面获得了很大发展,然而TSMPs不易实现远程控制在屏蔽体系和非接触体系中的应用受到很大限制。与之相反,光作为激发源具有环保性、远程可控性、瞬时性等优异的特性。因此,本课题创新性的提出制备具有光-热分级响应形状记忆液晶聚氨酯材料,弥补热致以及光致SMPs存在的缺陷,赋予材料更多的功能特性。首先,用偶氮苯-4,4’-二羧酸(Azoba)、分子量为2000的聚己内酯(PCL-2000)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为主要原料,通过溶液聚合的方法合成出一系列具有不同Azoba和PCL含量比的新型聚己内酯液晶聚氨酯形状记忆材料(PASMPU),利用核磁共振氢谱(1H-NMR)与红外光谱(FT-IR)证明其结构与组成。研究发现PASMPU具有微相分离结构,良好的热稳定性以及良好的液晶性。PASMPU中Azoba结晶与PCL结晶共存,对结构起增强作用,并且Azoba能够促进硬段结晶。进一步的通过紫外吸收光谱与热响应测试来分析聚合物的形状记忆性能,结果表明PASMPU的稀溶液对紫外光具有响应性,但在宏观层面上没有表现出这一特点,其光响应性有待于进一步的增强。其次,以N-甲基二乙醇胺(MDEA)、Azoba、HDI为主要原料,通过溶液聚合的方法合成出一系列具有不同Azoba和MDEA含量比的新型N-甲基二乙醇胺液晶聚氨酯形状记忆材料(PMSMPU),利用1H-NMR与FT-IR证明其结构与组成。研究发现,PMSMPU具有良好的结晶性,随着Azoba含量的增多,聚合物结晶性越来越完善,结晶性越来越好。热分析表明PMSMPU具有较好的热稳定性。DMA测试结果表明,PMSMPU具有良好的三重形状记忆性能。紫外测试结果表明,PMSMPU具有良好的光响应性,PMSMPU膜在紫外光作用下能够在极短的时间内发生旋转弯曲,之后在热的作用下能够快速实现形状的回复,具有良好的光-热分级响应,总回复率在95%以上。最后,以硬段含量32%的PSMPU为基体相,十一烷氧基偶氮苯(Azo11)为添加剂制备了一系列形状记忆聚氨酯-对十一烷氧基偶氮苯复合物(PSMPU-Azo11)。并对其进行分析,结果表明复合物具有PSMPU和Azo11两相聚集态结构,随着Azo11含量的不断增加,PSMPU逐渐由脆性断裂向韧性断裂转变。Azo11的加入会促进聚氨酯的软段结晶,使软段结晶能力增强。DMA测试表明复合材料中存在聚氨酯软段相,硬段相以及Azo11结晶相,聚氨酯软段的结晶熔融会使储能模量急剧下降。用POM图观察样品的液晶特性,结果表明PSMPU-Azo11复合物的清亮点提高,即大分子聚氨酯的存在使得液晶相区域变宽。利用DMA拉伸测试实验研究复合物的三重形状记忆性能,结果表明,偶氮液晶在高温下能够促进聚氨酯的拉伸,在低温下能够促进其形状的固定。紫外测试结果表明,复合物膜具有良好的光响应性,在紫外光的作用下能够迅速发生旋转弯曲,之后在热的作用下能够快速实现形状的回复,具有良好的光-热分级响应。