Angesichts der komplexen "Struktur-Leistungs"-Beziehung wasserbasierter Polyurethanmaterialien, der unklaren mikroskopischen Mechanismen und der traditionellen auf Versuch und Irrtum basierenden Entwicklung schlägt diese Studie eine Forschungsmethode vor, die Molekulardynamik-Simulation und die Methode der Strukturbausteinbeiträge koppelt. Zunächst wird eine modulare Designstrategie verwendet, um das komplexe Polyurethansystem zu zerlegen und die thermodynamischen Parameter der Schlüsselkomponenten mittels Molekulardynamik zu erhalten. Als Nächstes wird basierend auf der Methode der Strukturbausteinbeiträge eine "Rezept-Eigenschaft"-Berechnungsmethode entwickelt, die eine quantitative Verbindung von mikroskopischen Struktureinheiten zur Kettensegmentbeweglichkeit ermöglicht. Schließlich wird unter Einbeziehung der Struktur-Leistungs-Analyse und experimenteller Verifizierung eine Strategie zur Materialeigenschaftssteuerung erstellt. Anhand konkreter Fallbeispiele werden systematisch drei typische mechanische Verhaltensweisen von Polyurethan zusammengefasst: "hochfest-hartzäh", "hochsteif-brittle" und "steif-zäh-gleichgewicht", sowie deren mikroskopische Steuerungsmechanismen, die eine methodische Referenz für das optimierte Design und die gezielte Leistungssteuerung wasserbasierter Polyurethanmaterialien bieten.

wasserbasierter Polyurethan;Molekulardynamiksimulation;Glasübergangstemperatur;Methode der Strukturbausteinbeiträge;Struktur-Leistungs-Beziehung