聚合物及其复合材料以其优异的性能和其适用性、便携性及柔性等方面的独特优势,被广泛应用于运输、电子、建筑、航空、航天、医疗、机械等领域。在实际的使用中,聚合物及其复合材料容易受到机械、化学、热、紫外线辐射等外界因素的影响,导致性能恶化甚至失效,从而极大的缩短器件使用寿命甚至产生一定的安全隐患。赋予材料自修复能力,能极大的增强器件可靠性,延长器件使用寿命以及降低使用安全隐患。目前,自修复材料种类繁多,按照材料修复的机理不同可分为本征型与外援型。其中动态可逆的氢键作用,作为本征型的一种修复方式之一,对实现室温条件下可多次修复的聚合物及其复合材料的设计制备具有重大的意义。因此,本文基于动态可逆的氢键作用,设计制备了两种不同的自修复聚合物复合材料,并对其力学性能、自修复性能以及电学性能进行了研究。论文的主要研究工作如下:(1)研究了一种主链含有2-脲基-4[1H]嘧啶酮(UPy)基团聚氨酯(PU)复合导电材料,选取了柔性好的聚四氢呋喃(PTMG)作为软段,可形成多重氢键、具有高的热力学稳定性和快速动态可逆性的UPy基团作为硬段,来制备了主链含有UPy的聚氨酯基底材料,再采用气喷的工艺制备了主链含有UPy基团的聚氨酯/碳纳米管(PU-UPy/CNT)自修复聚合物复合导电材料。采用了核磁共振氢谱与扫描电子显微镜对PU-UPy/CNT材料的分子结构和微观形貌进行了分析。对复合薄膜的力学性能、电学性能和自修复性能进行了研究,结果表明,浓度为50-150mg/ml的PU-UPy材料制备得到的复合薄膜具有拉伸长度好(>1000%)、可室温下无需外界刺激自我修复的优良特性。同时,气喷得到的PU-UPy/CNT复合导电薄膜还具备良好的导电特性,在经历过多次切割-修复循环后,仍能恢复导电特性(三次切割-修复循环后,电阻变化在一个数量级内)。建立复合薄膜的自修复模型,并对其修复机理进行了分析探究。此外,将PU-UPy/CNT复合薄膜材料应用于应变传感器的上实现了对人体小应变运动初步检测。(2)研究了基于聚丙烯酸-聚丙烯酰胺(PAA-PAM)聚合物水凝胶的自修复复合材料,采取简单的共聚方法制备了PAA-PAM水凝胶,探索研究了丙烯酸与丙烯酰胺单体的共聚比例对其力学性能和自修复性能的影响,结果表明,等质量的丙烯酸与丙烯酰胺单体共聚得到的PAA-PAM水凝胶具有最佳的力学特性(拉伸率~50%,拉伸强度为~23.2kPa,滞回曲线小)和自修复特性。在PAA-PAM水凝胶的基础上,通过复合单宁酸(TA)作为自修复与力学增强材料,制备了PAA-PAM/TA水凝胶材料。其具有力学拉伸强度高55.8kPa、拉伸长度好~140%、滞回曲线小、自修复速度快(2min)、自修复效率高(~90%)以及可室温条件下无需外界刺激自修复等优秀性能。此外,通过建立PAA-PAM和PAA-PAM/TA水凝胶内部的氢键作用网络模型,对两者自修复机理进行了探究分析。