生物医用材料最大的难点是生物相容性,而组织工程用水凝胶提供了一个高度溶胀的三维网络环境,它和生物体的组成极其类似,这使得水凝胶在生物医用材料领域得到了空前的发展。传统聚丙烯酸水凝胶（PAA gel）作为组织工程用水凝胶材料可在水中形成的形貌较好的水凝胶。但PAA gel力学性能较低、易碎,限制了其进一步应用。寻找合适的交联剂或者合成以聚丙烯酸为主体的双网络水凝胶成为组织工程用水凝胶的研究热点。而瓜环（CB[n]）的结构刚性突出,无毒,用其代替BIS作为PAA gel的交联剂,可制备出新型的凝胶材料。本文对该凝胶的制备、结构、溶胀性能、力学性能、自愈性能及溶胀动力学和自愈机理进行系统性的研究。具体内容如下:（1）以丙烯酸（AA）、水、CB[7]、过硫酸钾（APS）、NaCl为原料制备出七元瓜环/聚丙烯酸水凝胶（CB[7]/PAA gel）;确定最优组分为AA 1.0mL,水5.0mL,CB[7]0.010g,APS 0.020g,NaCl 0.010g,制备了丙烯氧基七元瓜环（（C₃H₅O）₁CB[7]）,合成丙烯氧基七元瓜环/聚丙烯酸水凝胶（（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel）,确定其最优组分为AA量1.0mL;水量5.0mL;（C₃H₅O）₁CB[7]量为0.020g;APS量为0.020g。并采用IR和¹H NMR技术研究了两种新型自愈凝胶的网络形成作用力。结果表明:两种凝胶网络形成的作用力主要是多重氢键。（2）研究了CB[7]/PAA gel和（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel的溶胀性。结果表明:CB[7]/PAA gel在48小时左右可以达到溶胀平衡,平衡溶胀率是800%。而（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel只需要30小时即可,平衡溶胀率是600%,溶胀平衡时间缩短了60%,但平衡溶胀率降低了200%。（3）CB[7]/PAA gel和（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel的力学实验表明:CB[7]/PAA gel的最大伸长量为4283%,弹性模量0.38;（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel的最大伸长量为3267%,弹性模量0.04。（4）观察了CB[7]/PAA gel和（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel的自愈性。结果表明:CB[7]/PAA gel自愈后的最大拉伸量为2.66倍左右。（C₃H₅O）₁CB[7]/PAA gel自愈后不能拉伸,会产生断裂。（5）研究了CB[7]/PAA gel的溶胀动力学;研究了pH、组分含量对溶胀动力学速率的影响;采用non-Fickian扩散模型研究了CB[7]/PAA gel的溶胀机理;结合力学性能及IR和¹H NMR分析了CB[7]/PAA gel的自愈机理。结果表明:凝胶体系的溶胀动力学遵循Schott二级动力学方程;而且扩散速率对水溶液的pH值非常敏感,AA量为1.2mL时,CB[7]/PAA gel的溶胀速率最快;CB[7]/PAA gel的动力学指数n、凝胶速率常数K和水分子扩散系数D的值表明,其溶胀符合non-Fickian扩散模式,在溶胀初期,水分子的扩散速率与凝胶中的链段松弛速率相当;发现“流动相”和多重氢键为CB[7]/PAA gel产生自愈合性能的根本原因。