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光作为刺激源的自修复材料,由于光具有廉价、环保、修复过程中不损伤材料以及光能够实时和远程操控实现材料局部定点修复的优势而成为一种非常受人青睐的自修复材料。其中香豆素基光响应型自修复材料具有良好的生物相容性、光响应性和热稳定性,同时可以避免异构化的问题。但香豆素基光响应自修复材料在自修复过程中存在着由于香豆素双键距离增大而使其光可逆反应效率降低,进而导致材料的自修复能力减弱的问题。因此,寻找能够提高香豆素基自修复材料的光可逆反应效率,进而改善材料自修复效率,但对聚合物性能不产生过大影响的新策略仍是目前的研究热点。二硫化合物能够在紫外光刺激下产生硫自由基,通过相互间的交换反应,实现材料的自修复,同时二硫键的交换反应能够带动链的移动。偶氮化合物在紫外光照射时,能够发生反式-顺式异构从而引导聚合物侧链运动,进而刺激主链移动,同时能够降低聚合物的玻璃化转变温度。基于此,我们提出将二硫化合物和偶氮化合物分别共聚到香豆素基自修复材料中,从而提高聚合物在自修复时链的移动能力,降低体系的玻璃化转变温度,使聚合物链上香豆素单元易于相互靠近,进而改善其自修复效率。系统研究二硫化合物和偶氮化合物的引入、光响应单体比例和含量、香豆素基单体的结构以及软硬单体的结构、比例和含量对于香豆素基自修复材料光聚合性能、热性能、力学性能以及自修复性能的影响,获得自修复材料结构与性能的内在关系,以期为设计自修复材料提供理论依据。本文主要研究内容和结论如下:1.以二硫代二丙酸、丙烯酸羟乙酯、羟甲基香豆素和6-溴正己醇为原料制备了含二硫键的光响应单体(BAEDS)和含香豆素基团的单体(MAHCM),然后与其他单体以不同配比混合并通过光聚合方法制备了一系列基于二硫化合物协同作用的光响应型香豆素基自修复材料,探究光引发剂种类、二硫单体的含量及不同软硬单体添加比例对自修复材料光聚合性能、热性能、力学性能和自修复性能的影响。结果表明,2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)作为引发剂能够很好地引发二硫化合物/香豆素协同作用的自修复体系的光聚合,二硫单体BAEDS自身不具有光引发性能。软硬单体含量对体系的光聚合性能没有影响。自修复材料的初始降解温度(T10%)均高于280℃。随着软单体EOEOEA含量增加,硬单体IBOA含量减少,聚合物柔性增加,玻璃化转变温度减小。硬单体IBOA含量增多,软单体EOEOEA含量减少时,材料断裂应力增强,断裂伸长率减小,修复效率降低;体系中添加二硫单体BAEDS有助于提高材料的修复效率。SEO4-IB6的拉伸强度和断裂伸长率修复效率分别达到约85%和87%。2.设计合成了香豆素7-位取代基不同的3种可用于光固化的香豆素单体(ATMCM,AHMCM和ANMCM),并考察了 7-位取代基不同的香豆素单体对于自修复材料光聚合性能和自修复性能的影响。结果表明,在外加光引发剂为TPO且添加量一定时,不同7-位取代基的香豆素基单体对体系的光聚合性能没有明显影响。香豆素基单体7-位取代基链长越长,体系的断裂应力下降,断裂伸长率增大。在体系中单体质量分数一定时,聚合物的修复效率随着香豆素基团与主链间的距离的增加呈现出先升高后降低的趋势。香豆素基团与主链间的距离为9个原子的SAH-5的断裂应力和断裂伸长率的修复效率达到最高。3.以7-羟基香豆素、4-丁基苯胺和苯酚为底物,与6-溴正己醇和甲基丙烯酰氯反应制备了两种光响应单体,即香豆素基单体MAHCM和偶氮苯基单体MAH-Azo;然后将它们与其他丙烯酸酯单体以不同配比混合,通过热聚合制备了一系列基于偶氮苯协同作用的光响应型香豆素基自修复材料。系统考察了光响应单体含量以及丙烯酸酯类单体种类和含量对于光响应的自修复材料力学性能和热稳定性的影响。结果表明,自修复材料均具有优异的耐热性,其初始分解温度(T5%)均高于270℃;随着光响应单体含量减少,丙烯酸酯单体含量增加,体系的玻璃化转变温度减小,且丙烯酸酯单体的链长越长,玻璃化转变温度越低。对CM10-BM9聚合物的自修复能力初步研究表明,无需加热,仅在光刺激下,该聚合物表现出了较好的自修复能力,偶氮苯结构引入能够促进聚合物的修复行为。