形状记忆聚合物是一种刺激响应型智能材料,它们可以“记忆”一种或多种预先设定的形状,在受到热、电、磁、光、湿度或化学刺激等外界刺激时,材料能够发生较大的可回复变形。形状记忆聚合物具有可回复形变量大,密度低,加工成型容易,性能可调节范围大,回复行为可控性强,成本低等优点,被广泛应用于生物医用材料、航天航空、汽车、纺织以及自修复等领域。杜仲胶便是最典型的一种形状记忆聚合物,以其为基体的新材料开发应用具有很高的战略意义。本文以杜仲橡胶为基体材料制备了一系列热致型形状记忆复合材料,并研究了材料的内部结构、组成与物理机械性能、形状记忆性能之间的关系。本文的主要研究内容如下:首先,我们研究了门尼粘度对杜仲胶材料物理机械性能、形状记忆性能的影响。结果表明:高门尼粘度的杜仲胶与低门尼粘度的杜仲胶相比,在硫化方面,高门尼粘度的杜仲胶的焦烧时间和硫化时间明显较大,最小转矩和最大转矩也明显提高,这说明高门尼材料的加工安全性比低门尼的好,但硫化时间较长;在物理机械性能方面,随硫黄用量的增加,高、低门尼材料的撕裂强度、定伸应力、扯断伸长率的变化趋势类似,但拉伸强度变化正好相反;在热性能方面,升、降温曲线规律一致,但从材料的结晶、熔融焓来看,低门尼材料的结晶度要好;在形状记忆方面,高门尼粘度材料的形状回复率最高可达98.9%,而低门尼粘度材料的形状回复率最高才达到81.4%。其次,我们研究了填料的种类和用量对杜仲胶材料物理机械性能、形状记忆性能的影响,并研究了复合材料的单向和双向形状记忆行为。实验表明:随甲壳素用量的增大,拉伸强度、撕裂强度、扯断伸长率和形状回复率都有所降低;适当的加入碳化硅或炭黑填料能明显提高TPI材料的力学性能和形状记忆性能,加入碳化硅为10份时形状回复率可达到95.6%,加入炭黑为5份时形状回复率可达到90.4%。最后,我们采用共混的方法制备杜仲胶/聚丁二酸丁二醇酯(TPI/PBS)形状记忆复合材料,我们研究了杜仲胶/聚丁二酸丁二醇酯共混比以及相容剂的加入对复合材料力学性能、形状记忆性能的影响。结果表明:在共混比方面,随PBS用量的增大,复合材料的力学性能有逐渐减小的趋势,热刺激响应温度逐渐减小,材料的形状回复率先增加后降低,当共混比为90/10时,形状回复率最大,达到92.5%;在硫化体系方面,研究了硫黄(S)、过氧化物(DCP)、硫黄/过氧化物(S/DCP)并用对TPI/PBS形状记忆复合材料性能的影响,结果表明:随硫化剂用量的增大,材料的力学性能都有逐渐减小的趋势,但硫黄/过氧化物并用作硫化剂的体系的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力明显比其他两个体系好,拉伸强度提高了1-2MPa,撕裂强度提高了1-4KN/m,定伸应力也提高了1-3MPa左右;从形状记忆性能来看,在硫黄作硫化剂的复合材料中,当硫黄用量为1.6phr时,复合材料的形状记忆性能最佳,在过氧化物作硫化剂的复合材料中,当DCP用量为1.2phr时,材料的形状记忆性能最佳,在硫黄/过氧化物并用作硫化剂的复合材料中,当DCP用量为0.4phr时,复合材料的形状记忆性能最佳。