光子晶体弹性体可由聚合物与胶体光子晶体有机复合得到,是一类重要的光功能复合材料。光子晶体弹性体能够通过光禁带调控光子运动产生结构色。相比于传统胶体光子晶体,光子晶体弹性体稳定的光学、力学性质以及独特的力致变色性能使其在防伪、传感以及彩色涂层领域中具有重要的应用前景。共组装是近年来发展起来的构筑光子晶体弹性体的一种行之有效的策略。该策略通过聚合物与胶体粒子共组装,利用溶剂挥发一步获得高性能的光子晶体弹性体,有利于实现光功能复合材料的大面积制备。然而,光子晶体弹性体在实际应用需求中仍面临结构单一、色彩鲜艳度低、变色范围窄以及力学损伤修复慢等光学和力学问题。针对以上问题,本论文将具有动态键的超分子聚合物与功能胶体粒子共组装,利用分子间相互作用、交联动力学、功能胶体粒子调控了光子晶体弹性体的光学和力学性质,得到了一系列基于超分子聚合物的光子晶体弹性体。本论文主要研究内容如下:1.利用胶体粒子与聚合物之间产生的氢键交联网络调控胶体粒子组装,得到了结构可调的光子晶体弹性体。原位监测胶体粒子组装过程,探讨了氢键交联网络对胶体粒子组装的调控规律。通过优化聚合物与胶体粒子间相互作用、调控交联动力学,制备了具有从长程有序到短程有序结构可调的光子晶体弹性体,并获得了不同的光学和力学性能。2.合成具有多重弱相互作用的、高流动性的聚硼硅氧烷,将其与二氧化硅纳米粒子共组装得到了可快速自修复的光子晶体弹性体。研究了由低沸点溶剂挥发调控胶体粒子组装产生的结构色。重点讨论了该材料在室温条件下对损伤的修复性能。在此基础上,利用喷涂技术实现了光子晶体弹性膜的大面积制备。3.通过共聚含脲基嘧啶酮和聚乙二醇的单体得到了具有水溶性、可循环使用的基于四重氢键的聚合物,将其与二氧化硅纳米粒子共组装得到了环境友好的光子晶体弹性体。详细讨论聚合物引入量对光子晶体弹性体的光学和力学性能的影响。通过热压-重塑或再溶解-浇注方法检测了光子晶体弹性体的循环使用性能。4.采用高折射率、宽光谱吸收性能的碳包覆四氧化三铁纳米粒子与氨基封端的聚二甲基硅氧烷通过氢键相互作用共组装得到了具有鲜艳结构色、宽光谱响应性的光子晶体弹性体。通过制备具有不同两相折射率差的光子晶体弹性体,探讨了折射率差对光子晶体弹性体光学性质的影响。探究具有不同胶体粒子含量的光子晶体弹性体的力致变色能力。同时,利用该胶体粒子的光热效应实现了弹性体的光照促修复。