由于智能材料在生物、医学、环境、工程等领域的广泛应用,刺激响应性聚合物薄膜受到人们的广泛关注。刺激响应性聚合物可以响应物理或化学刺激(光,电,热,磁,pH,压力,湿度)而改变其结构或性质。很多智能薄膜能将外界刺激转化为机械运动,具有独特的致动性能。简便制备响应快速、功能多样、综合性能优良的聚合物智能薄膜材料是一项具有挑战性的工作。本论文的主要内容为以下两部分:1.制备了一系列基于琼脂糖和聚丙烯酰胺的预拉伸双网络聚合物薄膜,双网络水凝胶薄膜具有高强度、高弹性,其预拉伸后经干燥可固定其形变。干燥薄膜中的强氢键可以将收缩应力存储在预拉伸薄膜中。预拉伸薄膜受到湿气刺激后释放应力从而产生快速且大幅度的形变运动。预拉伸薄膜的形变方向可以通过预拉伸的方向进行调控。薄膜吸水前后高弹态与玻璃态可逆的转变是湿气敏感的预拉伸薄膜能够存储和释放应力的关键,储存的收缩应力随着预拉伸应变的增大而增大。利用水凝胶薄膜中稳定的物理和化学交联网络能够实现水诱导的形状记忆恢复,薄膜完全干燥时分子链的强氢键作用可以100%固定薄膜临时形状,薄膜吸水后,水凝胶薄膜转变为高弹态,稳定的双网络结构可以使得薄膜100%恢复永久形状。此外,薄膜在水的诱导下可以实现高效的愈合效果,愈合后薄膜的拉伸强度恢复到原始薄膜强度的88%(103 MPa)。2.通过聚乙二醇二丙烯酸酯紫外光交联制备了聚乙二醇结晶薄膜。预聚物聚乙二醇6000的分子量合适,形成的交联网络松散且均匀,因此薄膜具有良好的结晶性。交联薄膜具有形状记忆恢复行为,化学交联网络能够记忆薄膜的原始形状,结晶/非晶相的可逆转变可以实现形状记忆和形状恢复的转换。聚乙二醇链段拉伸后的结晶作用使得薄膜可以在室温下变形后固定临时形状。薄膜对湿气和二氯甲烷蒸汽快速的溶胀导致结晶破坏,这使得薄膜具有湿气和二氯甲烷蒸汽诱导的快速形状记忆恢复行为。紫外引发剂吸收紫外光后产生光热效应,因此由光引发剂引发聚合的交联薄膜可以实现紫外光诱导的形状记忆恢复。由于紫外光引发剂很好地分散在交联薄膜中,交联薄膜显示出有效的光热转换和快速的形状记忆恢复行为。基于交联薄膜构建的致动器在多种刺激下能够将形状记忆效应高效的转化为机械功。