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由于形状记忆聚合物(SMPs)的不可降解性和较低的生物相容性,使其在医用植入材料的应用中受到一定限制。可生物降解形状记忆聚氨酯(SMPUs)具有回复应变高、密度低和加工简单等优点,已被提出应用于多种医疗器械。本论文主要通过设计聚氨酯的组分、控制材料的性能、改变形变的临界条件来提高在医用方面的可行性。主要分为三部分:I.形状记忆聚醚酯型聚氨酯(SMPEEU):以聚乙二醇(PEG)为引发剂、ε-已内酯(ε-CL)为单体开环聚合制得三嵌段预聚物聚已内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PECL),通过具有有序链段的脂肪族二异氰酸酯(HBH)对预聚物直接扩链,得到PEG含量不同的具有有序硬段的SMPEEU。通过~1H NMR、FT-IR和GPC对PECL和SMPEEU的化学结构进行了表征,研究了PEG含量对材料的热性能、结晶性、力学性能、亲水性和体外降解性等理化性质的影响。结果表明,PEG的引入会降低材料的玻璃化转变温度(T_g)和结晶度。随着PEG含量由9.25 wt%增加到47.5 wt%,伸长率由483%增加到956%,拉伸强度由23.1 MPa减少到9.0 MPa。体外水解降解研究表明,SMPEEU膜破碎时间为4-12周,降解速率随PEG含量的增加而增加。采用“折叠-展开形状记忆测试”方法对形状记忆性能进行评价,PEG含量为23.4 wt%的SMPEEU-III薄膜在体温下的形变回复率为99.8%,形变回复时间为3.9 s,具有良好的形状记忆性能,经过4次折叠-展开的循环后,薄膜仍能够快速回复到初始形状。细胞毒性试验表明其体外细胞相容性良好。SMPEEU不仅具有良好的力学性能、可生物降解性、降解产物无毒和良好的细胞相容性,而且在体温下具有优异的形状回复性能,在生物医用器械材料中具有很高的应用潜力。II.形状记忆壳寡糖改性聚酯型聚氨酯(SMCPU):先以PCL和HBH为原料反应得预聚物,然后通过壳寡糖(COS)扩链,两步法制备出一类新型COS含量不同的SMCPU。研究了COS含量对材料的理化性质的影响。随着COS含量增加,拉伸强度、初始模量、表面亲水性均增大,断裂伸长率和溶胀率均减小;体外降解测试表明降解速率随COS含量增多而增大,说明可以通过调节COS的用量来调节其降解速率;“折叠-展开形状记忆测试”表明SMPCU在体温下具有良好的形状记忆性能,且随COS含量的增加(交联度的增加),形变固定率和形变回复率升高,形变回复时间减少,经过10次折叠-展开的周期后,薄膜仍能够快速回复到初始形状。另外,通过蛋白质吸附和血小板黏附研究了膜材料表面的血液相容性,结果表明COS的引入大大提升了材料抗蛋白质吸附和血小板黏附的能力,表现出良好的血液相容性。优异的力学性能、可控的降解速率、良好的血液相容性和形状记忆性能表明SMPCU在医学领域具有更广的应用范围,也为新型SMPUs材料的制备提供新的研究思路。该材料上仍含有很多活泼的羟基和未反应的胺基,可作为改性材料进一步修饰,拓宽其在生物医用材料领域的应用。III.pH敏感形状记忆聚醚酯型聚氨酯(SMPEEU-Py):首先以3-巯基-1,2-丙二醇和4-乙烯基吡啶为原料,通过迈克尔加成制备了端二羟基吡啶化合物(PyDH)。然后,以二苯基甲烷二异氰酸酯对PECL和PyDH的混合物进行扩链制备了一系列的侧链含有吡啶基团的pH敏感SMPEEU-Py。通过~1H NMR、FT-IR和GPC对PyDH和SMPEEU-Py的化学结构进行了表征,研究了PyDH含量对材料的热性能、结晶性、吸水性能、力学性能和体外降解性能的影响。不同pH值下吸水率测试表明,SMPEEU-Py具有较好的pH敏感性,PyDH含量越高,pH敏感性越好。不同pH值下体外水解降解结果表明,碱性和酸性环境下的降解速度明显高于中性环境。pH敏感形状记忆性能表明,PyDH含量为21.19 wt%的膜材料(SMPEEU-Py-1/8)在pH=1.5的环境下,形变回复率为91.7%,但形变回复时间约为25 min。SMPEEU-Py不仅具有良好的理化性能,而且具有一定的pH敏感形状记忆性能,在pH敏感药物缓释材料中具有很高的应用潜力。本论文对直链型、轻度交联型、pH敏感型的三种SMPUs材料进行了制备和研究,该研究可以为新型医用多功能性SMPUs提供新的设计和制备思路,拓宽聚氨酯材料在医学上的应用领域。