人们开始关注光致形变含偶氮聚合物是因为其可以实现光能向机械能的转换。传统的含偶氮液晶聚合物尽管表现出优异的光致形变特性,但仍具有热稳定性和力学性能差的缺点。近年来,科研人员在聚酰亚胺和聚芳酰胺为代表的高性能聚合物体系中引入了偶氮基团,提高了该聚合物的综合性能。最近,研究人员发现,相比于含偶氮聚酰亚胺和含偶氮聚芳酰胺,含偶氮聚芳醚砜材料的光致形变速率有了显著提高,成为了颇具潜力的含偶氮高性能聚合物。另一方面,由于对于含偶氮聚芳醚砜材料的研究处于起步阶段,相关的机理研究有待明确,其光致形变速率仍需提高,尤其是结构对光致形变速率的影响需要进一步深入。本论文,我们设计合成了一系列结构不同的含偶氮聚芳醚砜材料,并对其结构和基本性能进行了表征。通过研究偶氮基团结构、偶氮基团含量和大体积侧基引入对含偶氮聚芳醚砜材料光致形变行为的影响,揭示含偶氮聚芳醚砜光致形变材料构筑规律。首先,我们设计合成了一种新型双偶氮双酚结构,4,4’-二羟基二偶氮苯甲酮。分别以4,4’-二羟基二偶氮苯甲酮,4,4’-二羟基二偶氮苯醚和4,4’-二羟基联偶氮苯为单体,与双酚A和4,4’-二氟二苯砜进行聚合,制备了三种偶氮基团结构不同的含双偶氮聚芳醚砜共聚物。所有聚合物均表现出优异的热性能。为了研究偶氮基团含量对含偶氮聚芳醚砜光致形变行为的影响,我们又以4,4’-二羟基二偶氮苯醚,双酚A和4,4’-二氟二苯砜为单体,通过调节投料比例,合成了偶氮含量不同的聚芳醚砜材料。含双偶氮聚芳醚砜光致异构行为的研究表明,聚合物的光致异构化速率随聚合物中双偶氮基团的刚性增加而降低。随后,我们又对含双偶氮聚芳醚砜的光致形变行为进行了研究。在442 nm非偏振激光照射下,聚合物薄膜悬臂向光弯曲,其光致形变速率随双偶氮苯基团含量的增加而增加,随双偶氮苯基团刚性的增加而降低。在442 nm偏振激光照射下,当激光的偏振方向与薄膜悬臂的长轴方向平行时,聚合物薄膜悬臂向光弯曲,其光致形变速率相比于非偏振激光照射下较慢,但仍随双偶氮苯基团含量的增加而增加,随双偶氮苯基团刚性的增加而降低。当激光的偏振方向与薄膜悬臂的长轴方向垂直时,聚合物薄膜悬臂先是背光弯曲,随后向光弯曲。这是聚合物中偶氮苯基团光致取向和光致异构动态平衡的结果。另一方面,随着聚合物中偶氮含量的增加,聚合物背光后向光的角度相应变小。随后,我们又研究了刚性侧基对含偶氮聚芳醚砜光致形变行为的影响。分别以4-三氟甲基-苯基-对苯二酚和对苯二酚为单体,与4,4’-二羟基二偶氮苯醚和4,4’-二氟二苯砜进行聚合,制备了两种结构不同的含偶氮聚芳醚砜。两种聚合物均表现出优异的热稳定性和较高的玻璃化转变温度。我们对聚合物的光致形变行为进行了研究。结果表明,无论在非偏振激光下还是在偏振激光下,刚性侧基的引入均显著地提高了含偶氮聚芳醚砜材料的光致形变速率。另一方面,当激光的偏振方向与聚合物薄膜悬臂长轴方向垂直时,聚合物表现出一种先背光后回复到初始位置的光致形变运动行为。刚性侧基的引入对聚合物背光和回复的速率均有提高。在不同环境温度下,聚合物薄膜悬臂的光致形变速率随着温度的升高而增大。