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高分子材料在使用过程中难免受到损伤,在材料内部产生裂纹。如果不及时修复,这些裂纹将最终导致材料的破坏。由此,会产生一系列的问题,比如环境污染、资源浪费,甚至会产生一些事故。众所周知,自然界中的动物或植物在受到损伤后可以自发地愈合伤口,并恢复相应的功能。受到自然界的启发,研究者设计并制造出了多种具有自修复功能的高分子材料及其复合材料。在其中,多功能性自修复材料尤为引人注目,比如抗腐蚀性自修复材料、疏水性自修复材料、导电自修复材料等。目前,虽然在导电自修复材料研究领域已经取得了很大的进展,但是在这一新兴的领域还有许多十分令人感兴趣的问题亟待解决,比如,如何构建一种无需外部刺激的高效自修复导电复合材料,等等。由氨乙基哌嗪与胱胺双丙烯酰胺经迈克尔加成反应得到的超支化聚酰胺胺(HPAMAM-1)是一种具有高度支化结构的聚合物,其结构特征还包括:分子骨架上带有大量氨基、酰胺基团;骨架中还有大量的双硫键。这种独特的结构特征使得这种聚合物不仅具有很强的链段运动能力,而且还能够形成很强的分子间氢键作用。由于氢键作用与双硫键都是动态键,结合强的链段运动能力,这种聚合物就具备了优异的自修复能力,是构筑无刺激自修复导电复合材料的理想基体材料。在本论文中,我们基于HPAMAM-1自修复基体材料和碳纳米管导电材料,构筑了一种具有“寿司”结构的自修复导电复合材料。研究结果显示,HPAMAM-1优异的自修复能力和复合材料独特的寿司结构使得制备出的自修复导电复合材料具备无需外部刺激,无需严格对齐即可快速高效地修复导电能力和力学性能。与带有双硫键的HPAMAM相比,另一种由亚甲基双丙烯酰胺与氨乙基哌嗪合成的HPAMAM(这里定义为HPAMAM-2)由于单体来源广泛而被研究得更加普遍。根据HPAMAM-2能够与金属离子形成强烈络合作用的特点,我们利用HPAMAM-2与金属离子(Ca2+和Mg2+)结合构筑出了新型的复合水凝胶。结果显示,复合水凝胶表现出了优异的自修复性能。在荧光性质方面,Ca2+和M2+离子的引入在很大幅度上提高了HPAMAM-2水凝胶的荧光强度。不仅如此,复合水凝胶表现出独特的荧光-通电时间响应性,而且这种响应性具有可逆的特征。这种复合水凝胶有望作为一种智能型的软物质应用于柔性电子-荧光器件中。