自上世纪提出“自修复”概念以来,这种新型智能材料已被不少研究者、企业尝试应用于实际生产和生活中。但由于材料受损情况复杂、材料物理性能不能满足实际应用需求等,外赋型自修复材料对基体、修复剂的选择,以及本征型自修复材料对合成工艺、物理性能的控制,有着很高的要求。为了解决目前自修复涂料制备工艺复杂、结构相容性差、物理机械性能低的缺陷,研究制备工艺简单、单一组分、能实现多次修复的本征型自修复涂料,这对传统涂料行业将是一重大突破。根据上述的研究背景,本论文提出两种聚氨酯阴离子聚体——磺酸型和羧酸型聚氨酯离聚体,所得涂膜在较低的温度下可通过离子间作用力和软链段局部流动,达到完全修复的效果。（1）磺酸型聚氨酯离聚体在预聚阶段采用异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）先后与聚丁二醇（PTMG）和聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇（PBA）进行反应,再用二羟甲基丙酸（DMPA）扩链,乳化扩链阶段加入N-（2-氨基乙基）-2-氨基乙烷磺酸钠盐（AAS）,得到含磺酸基的水性聚氨酯（WPU）阴离子聚体。通过改变软链段质量比例及其组成、扩链剂种类研究磺酸盐结构对WPU物理性能的影响,并利用FTIR、1H-NMR、DSC等对聚合物结构和性能进行表征,实验结果表明AAS的加入能提高乳液稳定性、透光性等,但降低了涂膜的耐水性、力学强度,增加PBA含量能改善磺酸型聚氨酯的机械性能。（2）双键封端的聚氨酯预聚体以IPDI和PTMG为主要原料,采用1,4-丁二醇（BDO）扩链,再用丙烯酸羟乙酯（HEA）进行封端,然后加入丙烯酸（AA）与预聚体自由基聚合,得到含羧基的聚氨酯（PUA）,最后与过渡金属离子螯合得到羧酸型聚氨酯离聚体。通过改变金属离子Mⁿ⁺与羧基的摩尔比(Mⁿ⁺/AA),探究其对PUA涂膜物理性能的影响,并利用FTIR、DSC、UV-vis等对聚合物结构和性能进行表征,实验结果表明螯合前后的聚氨酯在热、力学性能及涂膜性能上有很大的改变,其中Zn²⁺的促进作用比Fe³⁺更明显。（3）聚氨酯阴离子聚体的涂膜自修复行为通过偏光显微镜进行观察,并利用AFM、SAXS以及拉曼光谱进行分析,主要研究聚合物组成、微相分离结构、离子作用及离子簇对自修复行为的影响。实验结果表明离子基团的引入对聚氨酯的自修复效率有着显著的促进作用,磺酸型和羧酸型聚氨酯离聚体涂膜分别在100℃和60℃下（均低于聚合物熔融温度）实现完全修复;AFM证实了微相分离结构是影响自修复效率的重要因素之一;SAXS和拉曼光谱证明了离子簇和过渡金属离子螯合作用的存在。