高分子材料在工程领域中被大量使用,但材料在使用过程时,老化及损坏问题是不可避免的。自修复材料的损伤处可自行修复,这延长了材料的使用寿命,降低了成本,因此将自修复性能赋予到高分子材料中具有重要的意义。聚氨酯（PU）是一种性能优异的高分子材料,基于双硫键的自修复PU因修复温度低、修复效率高而受到广泛研究。自修复PU的传统制备方法是将含双硫键的二元醇作扩链剂,这样会使双硫键分布在硬段相中,减弱双硫键的动态交换作用。本工作利用改进制备方法,将二硫二乙醇（DTDE）预先引入到两个多元醇聚醚分子链间,使双硫键分布在软段相,借助软段相较强的流动性来提高材料的自修复效率,对制备的自修复PU体系进行了系统而深入的研究,内容及结果如下:（1）以聚四氢呋喃醚二醇1000（PTMG1000）和异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为主要原材料,制备一系列自修复PU,研究了固化参数、交联密度、石墨烯掺杂量、硬段质量分数对自修复性能的影响。研究表明,交联剂及石墨烯的引入均会降低自修复PU的修复效率。当固化参数为1.11,硬段质量分数为35%时,自修复PU具有最优的综合性能,常温下材料的拉伸强度（σ）达1.93 MPa,断裂伸长率（ε）达1364%。在80 ℃下修复12 h后,拉伸强度自修复效率（Rσ）可达90.85%,断裂伸长率自修复效率（Rε）可达59.87%。动态热机械分析及Arrhenius方程对聚合物链运动活化能的分析表明,分子链运动能力越强,材料的修复效率越高。（2）引入二苯基二甲氧基硅烷（DMDPS）,以PTMG2000和IPDI为主要原材料,制备出多种自修复PU。能量色散谱图分析表明,通过改进方法制备的PU中双硫键和二苯基硅基团主要分布在软段相中,而采用传统方法将DTDE作扩链剂制备的PU中双硫键主要分布在硬段相中。虽然弱键能的双硫键分布在软段相会大大降低材料的力学性能,但二苯基硅基团的大空间结构会增加聚合物链间的距离,降低分子链运动的活化能。低表面能二苯基硅基团也会携带修复基团迁移至受损点,由此提高材料的自修复效率。基于动态热机械分析和Arrhenius方程对聚合物链运动的活化能分析表明,双硫键和二苯基硅基团含量越多,材料的自修复效率越高。DMDPS与DTDE摩尔比为1/2时,制备的自修复PU（S2）综合性能最优,常温下材料的σ达3.29 MPa,ε达779%。在80 ℃下修复12 h后,Rσ达97.53%,Rε达81.54%。自修复PU的修复过程是由受损处双硫键的动态交换和聚合物链的扩散和缠结组成的,前者可在较短的时间内完成,而后者需要较长的时间,这个过程是动态的且具有温度及时间依赖性。（3）采用S2的制备工艺,分别用聚己内酯二元醇（PCL）、聚丙二醇（PPG）和PTMG制备出三种自修复PU,分别命名为SPCL、SPPG和SPTMG。研究表明,由于聚己内酯的强结晶作用,SPCL的力学性能优于SPPG和SPTMG。但是由于内聚能的限制,SPCL的分子链运动能力较差,其自修复性能较差。经测试表明,SPTMG及SPPG均具有较优的修复性能,因此进一步研究了固化参数、多元醇分子量和硬段质量分数对自修复PU性能的影响。动态热机械分析及Arrhenius方程对聚合物链运动活化能的分析表明,分子链运动能力越强,材料的修复效率越高。当固化参数为1.20,多元醇分子量为2000,硬段质量分数为35%时,SPPG和SPTMG均具有较优的自修复性能。在80 ℃下修复12 h后,Rσ分别达97.97%和98.63%,Rε分别达99.03%和98.41%。