智能的响应性水凝胶材料会根据外界的刺激来改变自身的性质如体积、形状、强度等等从而适应外界变化。而单组份的多功能凝胶材料制备复杂,应用受限,因此,利用双组份来制备智能凝胶材料是多数研究者的首选,这种利用双组份来制备水凝胶的方式可以被广泛应用制备在药物输送、人造肌肉、运动器、生物感应器、生物油墨等凝胶材料及器件。但是,就目前的研究现状来说,多数研究者都是仅将两种组份通过简单共混的方式制备材料,开发更多元化的制备手段、设计多功能凝胶材料将会是未来的发展方向之一。并且,材料的自修复性能可以在材料被破坏时,对缺陷部位针对性的修复,材料的使用寿命也得以延长,因此,对材料自修复性能的研究及应用也具有非常重要的意义。在这里,我们充分考虑了两组份间的特性、应用领域以及材料破损问题,利用两种截然不同的方法制备了双组份自修复凝胶材料,第一种方式中两组份间溶剂相同,高分子链不同。为了使凝胶可注射及可调控,从而应用于药物释放及3D打印等方面,我们使用双桶注射器原位共混制备了双重动态共价键交联的pH响应自修复互穿网络水凝胶;第二种方式中我们利用组分间溶剂的差异造成密度变化,制备出了一种各向异性的高粘附热响应自修复凝胶材料,其特殊的表面粘附性以及可变形的特性使其可以作为表面敷料及运动器。以下,为本文的具体研究内容:(1)绪论中我们简要介绍了智能凝胶种类以及材料的自修复机理。(2)第二章中将四种互相识别即可以发生特异性反应的基团(酰肼和苯甲醛间的反应、苯硼酸和多巴胺间的反应)用链转移自由基(RAFT)聚合的方式与N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)共聚合成了四种可以两两互相识别的高分子链。将这四种高分子互相间不反应的分为两种组份,由于互相识别的官能团反应速率较快,这两种组份可以通过双桶注射器的针头原位共混交联得到了一个完全的互穿网络结构,因此,该凝胶可以作为可注射材料使用也可以应用于3D打印领域。同时,酰肼和苯甲醛之间反应形成的酰腙键、苯硼酸和多巴胺之间形成的苯硼酸酯键都有pH响应性和动态交换性,因此这种互穿网络的结构还具有可调控性自修复性,通过调整pH,材料的结构也变成半互穿网络,从而,凝胶的力学性能也会发生变化。(3)第三章的工作主要为我们通过将水加入到甘油中发现在静置情况下(不施加外力共混),两溶液在较长时间内不会发生明显混合情况,从而制备了一种层间性质各异的凝胶。我们利用水和甘油分别配制两种组份,与第二章工作不同,该体系中两相凝胶的聚合物为同一种—聚N-羟乙基丙烯酰胺(PHEAA),凝胶的两相间唯一的差别就是溶剂不同。由于水与甘油之间的氢键,令材料的凝固点可以明显降低,从而获得优良的抗冻性能;在常温中敞口放置长时间,相较于普通的水凝胶体系,这种各向异性的失水率也有明显降低,耐候性也更好。同时,HEAA分子间存在二重氢键、HEAA和甘油之间也可以形成氢键,因此,材料在不加任何交联剂的情况下仍旧具有较好的强度。我们发现材料的力学性能会随着温度的升高而有数量级的降低,这也证明氢键在高温下可以被破坏,材料的热响应性和热致的自修复性能也由此体现。由于通过双组份制备的凝胶之间形成的氢键不同,因此凝胶上下两个表面的粘附性也存在较大差异。(4)最后,我们对本文的研究工作做了系统性的总结以及对未来该研究发展方向进行了展望。