形状记忆水凝胶在过去的几十年里得到了广泛的研究,因为它们在很多领域中具有非常广阔的应用潜力。霍夫梅斯特效应(Hofmeister effect)可以引起聚合物链的形态结构发生改变。因此,其增强水凝胶力学性能也有较多报道。但是,霍夫梅斯特效应引起的聚合物链缠结和疏水相互作用应用于形状记忆水凝胶还未见报道。在这里,我们提出由霍夫梅斯特效应辅助的形状记忆效应。本文的主要研究内容如下:(1)丙烯酰胺在明胶水溶液中自由基聚合制备了一种热响应和盐响应明胶/聚丙烯酰胺双网络水凝胶。明胶在不同温度下的热可逆三重螺旋结构赋予水凝胶热响应特性。盐响应是明胶在霍夫梅斯特效应下,基于可逆的链缠结和疏水相互作用。在(NH4)2SO4溶液中浸泡后明胶产生可逆的链缠结和疏水相互作用导致G’和最大拉伸应力明显增强。水凝胶可以通过(NH4)2SO4溶液浸泡或降温成功记忆临时形状,通过去离子水萃取离子或升温恢复永久形状。特别是水凝胶形状固定率可达到94.4%,形状恢复率达到89%。可逆的物理相互作用赋予水凝胶具有很高的回复率,并且可多次循环。此外,水凝胶可以固定为各种复杂的形状,对除了硫酸铵之外的其他盐类也具有响应性。该方法可丰富基于胶原体系的形状记忆水凝胶的结构和应用。据我们所知,我们是首次对在霍夫梅斯特效应和温度辅助下的形状记忆水凝胶进行研究。(2)为了进一步提高水凝胶的力学性能,拓展响应类型。通过将明胶/聚丙烯酰胺水凝胶中的部分丙烯酰胺替换为丙烯酸制备了明胶/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)形状记忆水凝胶。明胶/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶具有丰富的可调节性。明胶/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶仍然具有温度和盐响应形状记忆性能。明胶/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶中羧基可以与Fe3+络合作为临时形状固定点,在EDTA或还原剂的作用下解除络合而具有形状记忆性能。除此之外,明胶/聚(丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶中羧基可以Fe3+络合交联,得到Fe3+交联的互穿网络水凝胶。Fe3+交联的互穿网络水凝胶最大拉伸应力接近1MPa。Fe3+交联后的水凝胶浸泡在(NH4)2SO4溶液中,不影响霍夫梅斯特效应诱导的链缠结和疏水相互作用,水凝胶具有盐响应形状记忆性能。通过简单的替换部分丙烯酰胺单体,得到多响应、可调控力学性能的水凝胶。