导电水凝胶在电子皮肤、柔性传感等领域具有潜在应用,制备兼具优异力学性能和导电性能的导电水凝胶是实现其应用的基础。石墨烯具有优异的力学性能和导电性能,是制备高强度导电复合材料的理想纳米填料。因此,本论文致力于制备兼具优异力学性能和导电性能的石墨烯复合聚合物水凝胶材料。分别采用聚合-原位还原两步法、原位聚合法两种方法制备了接枝改性石墨烯/聚丙烯酰胺复合水凝胶,接枝改性的目的是提高石墨烯与水凝胶基体之间的相容性以及石墨烯在水中的分散性,主要研究内容和结果如下:1.先用铈（Ⅳ）盐引发丙烯酸（AA）在氧化石墨烯（GO）表面接枝聚合制得GO-g-PAA,然后通过原位聚合法将GO-g-PAA引入化学交联聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶中,制得GO-g-PAA/PAM复合水凝胶,最后在室温下用抗坏血酸对复合水凝胶中的GO-g-PAA进行原位还原,制得rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶。用红外光谱和扫描电镜对两种复合凝胶的结构和形貌进行了对比研究,结果表明GO-g-PAA或rGO-g-PAA中的PAA链与PAM基体之间均存在氢键作用,GO-g-PAA或rGO-g-PAA与PAM基体之间均具有良好的界面相容性,说明接枝改性石墨烯是一种多功能的物理交联剂。随GO-g-PAA（rGO-g-PAA）含量的增加,GO-g-PAA/PAM（rGO-g-PAA/PAM）复合水凝胶的平衡溶胀率均不断减小。与纯化学交联PAM水凝胶相比,GO-g-PAA/PAM（rGO-g-PAA/PAM）复合水凝胶的力学性能均显著提高,最大弹性模量分别为纯PAM水凝胶的2.23倍和2.24倍,最大韧性分别为纯PAM水凝胶的2.65倍和3.72倍。由于氢键的可逆特性,GO-g-PAA/PAM（rGO-g-PAA/PAM）复合水凝胶均表现出显著的能量耗散和良好的自动回复性能,在室温下等待5min的最大回复率分别为96%和98%。原位还原后,rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶的导电性显著增强,当rGO-g-PAA的含量增加到占单体质量1.2%时,电导率逐渐增加到1.19×10-3 S/m,并且其电阻随拉伸发生明显变化。2.先用强碱还原和葡萄糖还原相结合的方法来还原GO-g-PAA,制得rGO-g-PAA,然后将rGO-g-PAA均匀分散在水中,通过原位聚合法制得rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶。扫描电镜和红外光谱分析表明rGO-g-PAA在PAM基体中均匀分布,rGO-g-PAA中的PAA链与PAM基体之间存在氢键作用。rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶的平衡溶胀率随rGO-g-PAA含量的增加不断减小。与纯化学交联PAM水凝胶相比,rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶的弹性模量和断裂强度都显著增加,最大分别为纯PAM水凝胶的2.8倍和2.3倍。由于氢键的可逆特性,rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶表现出显著的能量耗散和良好的自动回复性能,在室温下等待5min的最大回复率达95%。当rGO-g-PAA的含量增加到占单体质量的0.6%时,rGO-g-PAA/PAM复合水凝胶的电导率逐渐增加到1.26×10-3S/m,并且在拉伸时有明显的电阻变化。