智能高分子水凝胶材料是当今材料领域的重要研究方向之一。将超分子和动态共价键作用引入智能高分子水凝胶材料也引起了极大的关注。本论文首先通过简单的一锅法制备出一种具有可调机械性能和多重形状记忆效应的新型形状记忆水凝胶。制备的水凝胶中含有三种可逆相互作用,包括海藻酸钠中的羧基与三价铁离子的配位络合作用、硼砂与聚乙烯醇形成可逆动态硼酸酯键以及聚乙烯醇在冷冻后形成的物理结晶,这三种可逆相互作用可用于记忆临时形状并赋予水凝胶多重形状记忆行为。此外,制备的水凝胶的机械性能可以通过改变铁离子和硼砂浓度以及冷冻次数来调节。为了赋予形状记忆水凝胶在形状恢复时的多重响应性,我们结合海藻酸钠氧化为氧化海藻酸钠,聚乙烯醇和丙烯酰胺制备了一种多重形状记忆水凝胶。水凝胶在碱性溶液里形成席夫碱从而固定临时形状,在酸性条件或者在甘氨酸等多种有氨基或醛基的溶液环境下破坏席夫碱键,从而临时固定的形状得到恢复。氧化海藻酸钠中的羧基可以和钙离子发生螯合作用来固定水凝胶的形状,再将固定好的水凝胶浸泡在硫酸根、碳酸根等环境下能将水凝胶形状恢复。水凝胶中的聚乙烯醇能和硼砂形成动态硼酸酯键来固定水凝胶形状,在酸性条件下或者葡萄糖溶液里能破坏硼酸酯键使形状恢复。基于动态共价键,我们将其引入到温度驱动型的智能双层水凝胶中,其中下层为含有氧化海藻酸钠和聚丙烯酰胺形状记忆层,上层为聚N-异丙基丙烯酰胺的致动层。化学交联的聚N-异丙基丙烯酰胺层水凝胶浸泡在45 ℃的盐溶液时体积骤然收缩,排出大量水分,向聚N-异丙基丙烯酰胺侧弯曲。将弯曲的双层水凝胶浸泡在15 ℃的氢氧化钠溶液时上层水凝胶会大量吸水,同时弯曲的水凝胶恢复,当恢复到一定程度时不再恢复,接着再将水凝胶浸泡在15 ℃的盐酸溶液中,水凝胶又能接着恢复。和传统的水凝胶相比,这种水凝胶不需要外力来固定水凝胶形状。