随着高分子科学的发展,高分子材料在生产生活中发挥着越来越不可替代的作用。然而,高分子材料在加工成型和日常使用过程中都不可避免的会遭受损伤,对生命财产安全造成威胁,故发展具有自修复功能的高分子材料便显得尤为重要。本征型自修复材料通过材料内部各种动态可逆相互作用的打开和重建实现损伤的修复,因此,可以实现同一位置处的多次修复。然而,本征型自修复材料的机械性能通常较差;并且往往需要外来能量(如热能)的输入,来促进聚合物链段的运动及可逆相互作用的打开和重建。因此开发具有高强度温和条件自修复的高分子材料是十分富有挑战性和实际应用价值的。本论文针对此问题通过将多种不同强度的可逆相互作用引入高分子材料中,利用多种动态相互作用间的协同作用,使得材料不仅拥有了诸多优异的机械性能,如高强度、高韧性、高拉伸性等,还可以在温和条件下实现高效的修复。1、通过合理的设计,将动态共价键和分级氢键同时引入至聚脲材料中,通过不同作用力的协同增强作用,制备出高强度、高韧性的室温自修复聚脲材料。其中,异佛尔酮二异氰酸酯脲基(IPU)之间的相对弱的氢键赋予材料具有较高的能量耗散作用和大的拉伸性;4,4’-亚甲基双(苯基异氰酸酯)脲基(MPU)之间相对强的氢键可作为材料暂时的物理交联位点赋予材料高强度和高能量耗散;动态亚胺键的交联使得材料拥有良好的恢复性同时发挥结构支撑的作用。这种多重可逆相互作用的协同,赋予了材料超高的强度(44.2 MPa)和韧性(127MJ/m~3)。同时由于氢键和亚胺键对水的刺激响应,使得材料在室温即可修复并且具有循环利用性。2、经过简单的化学反应分别得到内部含有羟基间氢键的聚(乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇)和内部含有IPU氢键的苯硼酸封端的聚脲两种高分子,通过将两种高分子复合制备得到了高强度、高韧性以及大拉伸性的自修复复合材料。其中,多重氢键赋予材料好散能量的作用,苯硼酸与羟基形成的硼酸酯键交联结构可以增加复合材料的强度。掺杂了25 wt%的PIU-BOH复合材料,其强度较原始材料增加了5倍,韧性增加了15倍,充分说明这种多重可逆相互作用的协同可以有效提高材料的强度和韧性,同时该复合材料可以通过热压循环利用。