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感光、导电等功能型聚合物成为了高分子材料研究开发的热点。本文将感光基团偶氮苯,分别引入聚氨酯和聚丙烯酸体系,制备出具有光响应功能的薄膜材料与水凝胶材料;并且在聚丙烯酸水凝胶体系中掺杂苯胺,引发聚合,制备了导电水凝胶。制备出三种功能型聚合物,研究它们的自修复和形状记忆性能。具体研究内容如下:(1)采用溶液聚合法合成了以聚四氢呋喃(PTMG)为软段,4,4’-偶氮苯二甲酸(Azoba)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为硬段,双(2-羟基乙基)二硫醚(HEDS)为扩链剂的,不同硬段比例的形状记忆聚氨酯(SMPUs)。表征了合成单体及聚氨酯薄膜化学结构。热重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)及动态热机械分析(DMA)探究了偶氮硬段对聚氨酯材料热稳定性、熔融温度及形状记忆性能的影响。弯角回复测试表征热响应形状回复过程。用摄像机记录SMPU2在紫外光照刺激下响应,发生形变的过程。对SMPU5的自修复能力进行表征。结果表明,调控软硬段比例,得到具有差异形状记忆性能的SMPUs。DMA测试中SMPUs的平均固定率高于75%,回复率均高于95%,其中硬段含量为44%的SMPU2形状记忆性能最佳,平均固定率达到91%,平均回复率达到99%。引入含双硫键的单体HEDS,SMPUs对表面划痕具有一定自愈合性能,其中SMPU5在40℃修复30 min,能修复表面划痕,力学测试表征修复性能在60℃修复120 min,修复率可达90%。(2)以丙烯酸(AA)、聚环糊精(EP-CD)、4-丙烯酰胺偶氮苯(AAB)为主要原料,过硫酸钾为引发剂,通过原位聚合法制备了具有高强度和良好修复性能的双网络水凝胶。以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,交联的PAA-co-PAAB作为第一网络,EP-CD作为第二网络。通过不同浓度的丙烯酸与聚环糊精,探究双网络对水凝胶的吸水性能、力学性能及修复性能的影响。结果表明,AA浓度为1 mol·L-1,AAB和EP-CD浓度为0.06 mol·L-1组分的水凝胶,力学拉伸性能最佳,断裂强度和断裂伸长率为0.47 MPa和448%,其在室温干燥条件下修复1 min具有46%修复率,60℃湿润环境修复120 min修复率可达76%。形状记忆效应通过偶氮苯与环糊精形成主客效应,以及PAA网络中的羧酸根离子和Fe3+产生络合作用实现。(3)以丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)为主要原料,掺杂聚多巴胺(PDA)、Pluronic F127双氨基氧衍生物(AOP127)、苯胺(ANI),过硫酸铵引发ANI聚合,制备了具有高强度及良好导电性能的自修复互穿网络水凝胶。其中,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂交联的PAA作为第一网络,PDA、AOP127与PVA氢键作用形成物理交联作为第二网络。通过讨论不同比例的PVA与PAA、不同掺杂量的PDA和AOP127研究水凝胶的力学性差异,找到最佳组分的互穿网络水凝胶并对其自修复性能、导电性、形状记忆性能等进行测试。结果表明PVA与PAA质量比为1:15,PDA含量为0.40 wt.‰,AOP127含量为1.30 wt.‰的水凝胶样品具有最佳力学性能,断裂拉伸强度为4.98 MPa,断裂伸长率为155%。80℃湿润环境修复5 min修复表面划痕,120 min修复率可达54%。离子电导率0.25 S·m-1。通过弯角回复测试,得到热响应形状记忆固定率和回复率都达到96%。