化学交联形状记忆网络稳定性好，在三重形状记忆(TSPs)的研究中较为常用。然而由于交联网络（热固性聚合物）不能通过常规的熔融或溶液加工成型直接得到，因此必须改变思路，结合热塑性和热固性的双重特点制备交联型TSPs。
为此，我室提出了快速制备TSPs的 “先成型，后交联”策略。在前期的研究基础上（ACS Applied Materials & Interfaces 2016, 8, 9431-9439， Macromolecular Rapid Communications 2017, 38, 1600664），借助蒽的光交联成功实现了“后交联”这一关键问题。在制备一种侧链含有蒽的聚乳酸-聚四氢呋喃线性聚合物（AN-PDLLA-PTMEG）基础上，通过365 nm紫外光照射即可得到相应的光交联网络（Fig. 1）。从形状记忆机理上讲，蒽的光交联点可以作为永久固定相，而具有玻璃化转变的聚乳酸PDLLA和具有熔融-结晶转变的聚四氢呋喃PTMEG可分别作为不同温度下的可逆相。对该材料形状记忆性能进行循环测试（形状记忆过程简述为A-B-C-B-A）发现，随着PDLLA的增加，第一次变形的形状固定率Rf,A−B增加，这是由于PDLLA含量的增加增强了PDLLA玻璃化转变对于形状的固定。但同时第一次形状回复率Rr,C−B却出现明显下降，表明PDLLA含量越高，对PTMEG链段的运动性影响更大，使得形状回复消耗更多能量。第二次变形的形状固定率Rf,B−C和回复率Rr,C−A均很好，这是由于低温下PTMEG的结晶性能好和高温下PDLLA玻璃化转变明显分别决定的。当交联网络中mPDLLA：mPTMEG = 50:50时, Rf,A−B=91.7±0.5%, Rf,B−C=98.4±0.1%,Rr,C−B= 83.2±0.3%, Rr,C−A= 97.4±1.5%。该组成的材料在热收缩膜(管)中具有一定的应用前景（Fig. 2）。
进一步的研究工作主要瞄准“先成型”的技术难题，拟采用3D打印技术构筑精确复杂的实际模型，并与前期“后交联”的蒽致光交联技术有机结合起来，将形状记忆高分子材料的研究由结构设计向初步应用过渡。
Fig. 1 光交联网络NW-PDLLA-PTMEG的制备及其三重形状记忆性能
Fig. 2 将光交联TSPs用于热收缩管（膜）的应用模型：分步控制回复。
在“先成型，后交联”的研究工作中，首次发现光交联网络NW-PDLLA20-PTMEG在降温过程中PTMEG具有明显的结晶伸长（CIE）现象，表明双向形状记忆效应（2W-SME）有可能实现。立足当前双向形状记忆高分子材料的两大不足：一是种类少（仅有PCL, EVA, POA等少量聚合物），二是固定相结构单一（通常仅具有一个交联固定相），杨科珂教授研究小组有针对性地提出了“具有可调固定相的双向形状记忆高分子材料”的研究思路。先制备AN-PDLLA20-PTMEG线性聚合物，再调控光照时间得到一系列具有不同交联程度的光交联网络。除蒽的光交联点外，PDLLA的玻璃化转变可以充当一种温度控制的固定相(45 ℃和70℃，以DMA结果确定)，当T = 45 ℃（Tg, PDLLA >T>Tm, PTMEG），PDLLA处于玻璃态，和蒽交联点一起充当固定相；当T = 70 ℃（T>Tg, PDLLA），PDLLA处于高弹态，仅有蒽交联点充当固定相。以控制变量法系统研究了外力，程序高温（Thigh：45 ℃和70℃），光交联程度对2W-SME的影响。结果表明：外力越大，PTMEG越易出现较大的结晶伸长（εCIE），较大的非结晶伸长（εNon-CIE）以及较大的相对激发应变（Ract-R）。当T = 45 ℃时，所有样品均具有良好的形状回复率（Rrec：92.9 - 95.1% ），但激发应变较小；当T = 70 ℃时，样品出现较大的激发应变，但回复率却明显下降。这与光交联网络在不同温度下的不同固定相结构相关。研究还发现，光交联程度越高，形状回复率越高，但激发应变较小。以上系统研究的结果表明，“可调固定相”的设计思路可以实现可调的2W-SME。
由于该体系中PTMEG结晶伸长的温度为-30 ℃左右，光交联网络NW-PDLLA20-PTMEG有望用于低温环境或要求可调形变的实际应用中。后期工作将进一步瞄准其模型的建立以及传感器件的设计。
Fig. 3 光交联网络的制备及其可调的双向形状记忆效应。
Fig. 4 光交联网络的可调固定相结构在双向形状记忆过程中的具体示意图。
以上光交联方向的两个具体研究工作得到国家自然科学基金（51473096, 51421061），四川省国际合作项目（2017HH0034）和高分子材料工程国家重点实验室开放课题（sklpme2016-2-06）的支持。相应成果均先后发表在Macromolecules，第一作者为我室博士生谢辉。
Xie, H.; Cheng, C. Y.; Du, L.; Fan, C. J.; Deng, X. Y.; Yang, K. K.*; Wang, Y. Z.* Macromolecules 2016, 49, 3845−3855.
Xie, H.; Cheng, C. Y.; Deng, X. Y.; Fan, C. J.; Du, L.; Yang, K. K.;* Wang, Y. Z. Macromolecules 2017, DOI: 10.1021/acs.macromol.6b02773.
