本发明涉及化工材料技术领域，具体而言，涉及一种具有自修复功能的高分子聚合物。
背景技术：
聚合物材料在使用过程中，由于处于长期受力的状态加之外界环境中光、热、紫外线以及外力损伤，会造成材料的老化，以及轻微的损伤，即使当时没有造成实质性的损害，但在之后也会逐渐发展劣化，并产生损坏以及造成危险事件的发生、环境污染、资源浪费等后果，因此，借鉴自然界生物体通过某种机制实现对自身伤口的愈合过程，制备具有愈合能力的聚合物材料对增强材料的机械强度、可靠性和耐用性，降低生产成本具有重要的现实意义，其在航空航天、汽车、电子、日用、医用等领域都具有广泛的应用前景。
自愈合是一种在无外力作用下，材料本身对缺陷自我判断、控制和修复的能力。自修复高分子材料具有以下特点：1)位点专一，针对性强、效率高；2)自动化。无需人为观测，节约监测成本；3)提高材料寿命；4)消除材料维修成本。
从机理方面来讲，实现自愈合材料的自修复性能，目前主要有两类手段：第一类是通过在高分子材料内部加入由裂纹控制释放的微胶囊或微血管网络，并在胶囊或微血管中加入修复试剂来达到自修复的目的。当裂纹发生时，微胶囊或微血管破裂，导致囊内修复剂单体被释放进入缝隙，在体系内催化剂的作用下单体发生聚合，填补缝隙，实现修复。这种方法的优点是可自主修复并且位点专一。但缺点是较难实现多次修复，且微胶囊的稳定性和灵敏性不容易控制。
第二类中又分为两种，一种是通过在材料中引入可逆性动态化学键达到修复目的，动态共价键是一类特殊的共价键。一方面，它在一定程度上保持有共价键的性质，但另一方面又具有可逆性，可在一些外界因素，如热、光照等的作用下，可逆的断裂和生成。如wudl等人制备了一种聚呋喃-聚马来酰亚胺的交联共聚物。此共聚物体系中含有大量热可逆的diels-alder反应共价键。在遭受机械损伤后，如果将材料加热到120℃以上，大量动态共价键会断裂，产生活性端，而当冷却时，活性端重新成键，即可修复材料。这一过程完全可逆，并可多次重复，无需其它修复剂的加入。但这类修复的缺陷是：修复需要在一定的外在条件(如加热或光照)下才能进行，不能实现自主修复。
另一种是材料体系中含有大量非共价键的超分子作用力(如氢键、主客体包合、静电相互作用等)。由于非共价键的选择性、可逆性和动态性，材料在机械损伤后，损伤切面间很容易再次形成新的非共价键作用力，从而使得材料愈合。与动态共价键修复的材料相似，通过超分子作用力修复的材料也可多次重复修复，无需其他修复剂的加入。然而，一部分利用超分子作用力修复的材料需要外加一定条件实现修复，制备的工艺条件较为苛刻且制备得到的自愈合材料自主修复的能力较差。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提出了一种具有自修复功能的高分子聚合物及其制备方法和应用，旨在解决现有技术中存在的高分子聚合物不能实现自主修复的技术问题。
一个方面，本发明提出了一种具有自修复功能的高分子聚合物，由以下原料制成：(0.2-2)重量份主体分子、(0.3-3)重量份客体分子、(0.25-3)重量份线性聚合物分子、(250-300)体积份基体材料和(0.1-1)体积份交联剂和(0.2-8)重量份引发剂。重量份可以1g作为1份，体积份中可以1μl作为1份。
优选的，所述聚丙烯酸酯共聚弹性体的单体为2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯；所述主体分子为cd-al2o3nps；所述客体分子为hema-ad；所述线性聚合物分子为聚乙烯吡咯烷酮。
优选的，所述交联剂为三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、二乙烯苯、n，n′-亚甲基双丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸-1，4-丁二醇酯、丙烯酸丁酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的任意一种。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁氰、偶氮二异庚腈和偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。经过上述的物质选择，优选的，最终得到的具有自修复功能的高分子聚合物为pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料。pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料是指以cd-al2o3nps为主体分子，hema-ad为带双键的客体分子，以hema和ba为共聚单体，egdma为交联剂，在aibn的引发下通过自由基聚合形成交联网络，并与先前加入的聚乙烯吡咯烷酮形成半互穿网络结构。
另一方面，本发明提出了一种具有自修复功能的高分子聚合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将(0.2-2)重量份主体分子分散在溶剂中并超声振荡第一预设时间，再加入(0.3-3)重量份客体分子并搅拌第二预设时间，然后按照预设比例加入(0.25-3)重量份线性聚合物分子、(250-300)体积份基体材料和(0.1-1)体积份交联剂后搅拌；(2)搅拌一段时间后加入(0.2-8)重量份引发剂，在第一预设温度下搅拌反应，当反应体系粘度增大时停止搅拌，并在一定温度下反应第三预设时间；(3)最后将得到的材料放置在真空烘箱中除去溶剂后获得具有自修复功能的高分子化合物。优选的，所述第一预设时间为20-30分钟；所述第二预设时间为24-48小时；所述第三预设时间为10-12小时；所述第一预设温度为50-75℃。
进一步地，上述具有自修复功能的高分子聚合物的制备方法中，所述聚丙烯酸酯共聚弹性体的单体为2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯；所述主体分子为cd-al2o3nps；所述客体分子为hema-ad；所述线性聚合物分子为聚乙烯吡咯烷酮。
进一步地，上述具有自修复功能的高分子聚合物的制备方法中，所述cd-al2o3nps的制备过程如下：
(a)将适量β-cd环糊精分散在水中，在搅拌状态下，缓慢加入对甲苯磺酰氯，在室温下反应4-12个小时后，加入碱性物质，过滤除去多余的对甲苯磺酰氯，加入ph调节剂直至溶液的ph值为8；该步骤中，碱性物质可以为弱碱类物质，例如氯化铵、硝酸铵等。
(b)将步骤(a)得到的溶液放置在0-4℃环境中冷却，一段时间后，过滤得到沉淀物，将该沉淀物溶解于水中；重复该步骤至少两次得到中间产物tos-cd；
(c)取适量nh2-al2o3nps溶解在二甲基亚砜中，搅拌一段时间后加入适量步骤(b)得到的tos-cd，当tos-cd完全溶解后调节ph至7～8；然后在惰性气体保护下，加热至65-75℃，并反应8-12h；离心除去二甲基亚砜，再用乙醇洗涤多次，得到产物cd-al2o3nps。
进一步地，上述具有自修复功能的高分子聚合物的制备方法中，所述nh2-al2o3nps为al2o3nps经三乙氧基硅烷氨基化后的产物。
进一步地，上述具有自修复功能的高分子聚合物的制备方法中，所述hema-ad的制备过程如下：
(a)取适量金刚烷甲酸溶解在一定量二氯亚砜中，在70-90℃下搅拌5小时，旋干多余的二氯亚砜后得到金刚烷酰氯；
(b)在-4～0℃下将适量2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯和三乙胺溶解在一定量二氯甲烷中得到混合物ⅰ，将步骤(a)得到金刚烷酰氯溶解在二氯甲烷溶液中，缓慢滴入混合物ⅰ，反应一段时间后加入盐酸溶液，碳酸氢钠和水洗涤，加入无水硫酸钠，过滤、蒸发得到hema-ad。
本发明的有益效果在于，通过采用聚丙烯酸酯共聚弹性体为基体材料，并在共聚物体系中引入主体基团环糊精以及客体基团金刚烷，环糊精基团和金刚烷基团可通过主客体识别这种超分子作用力结合在一起，形成类似交联点的结构，赋予材料强度。并且，环糊精-金刚烷这种物理交联点能够自非常温和的条件下反复可逆进行，于是在材料遭遇老化等损伤时，体系中的环糊精-金刚烷交联点虽然被破坏拉开，但损伤断面处游离的环糊精与金刚烷基团在常温环境下会倾向于再次结合，重新生成交联点，交联点的重新生成导致损伤得到自行修复。这种修复可多次进行，并且，无需外界条件刺激。此外，本发明实施例提供的制备方法步骤简单，易于操作。
再一方面，本发明提出了一种上述具有自修复功能的高分子聚合物在制备电缆外层绝缘层中的应用。由于电缆在运行过程常因绝缘层老化导致漏电甚至停电故障，造成巨大经济损失和安全隐患。电缆事故中因绝缘层老化损伤等引起的电缆故障所占比例最大。我国电线电缆用绝缘材料主要有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯以及交联聚乙烯。这些材料的共同的缺点是：作为传统的聚合物材料，这些材料均不具备智能性，即使轻微的老化损伤，也会造成材料性能的劣化。并且随时间推移，小损伤会不断加重，最后导致材料力学性能或绝缘性能的彻底丧失。通过将本发明提供的高分子聚合物制备成电缆外层绝缘层材料，当电缆绝缘层中出现微观缺陷时，材料可进行多次的自修复，从而能有效延长电缆的使用寿命。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例1和实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物及pvp的air模式红外光谱图；
图2为实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物的同步二维红外图；
图3为实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物的异步二维红外图；
图4为实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物的透射电镜图；
图5为实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物自修复前后超景深3d图片；
图6为实施例3提供的具有自修复功能的高分子聚合物的热失重曲线；
图7为实施例2、3及4提供的具有自修复功能的高分子聚合物的tanδ-温度曲线。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，凡在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都在本发明的保护范围之内。
本发明实施例所用的原料来源如下表1：
表1
实施例1
(1)将50gβ-cd环糊精分散在1200ml去离子水中，在剧烈搅拌状态下，缓慢加入13g对甲苯磺酰氯，在室温下反应12个小时后，加入20gnaoh，过滤除去多余的对甲苯磺酰氯，加入氯化铵直至溶液的ph值为8；
(2)将上述得到的溶液放置在4℃的冰箱中冷却，一段时间后，抽吸过滤得到沉淀物，将该沉淀物溶解于水中，重复该步骤至少两次得到中间产物tos-cd；
(3)取0.5gnh2-al2o3nps溶解在25ml二甲基亚砜中，搅拌30min后加入适量步骤(2)得到的tos-cd，当tos-cd完全溶解后调节ph至7～8；然后在惰性气体保护下，加热至65℃，并反应12h；离心除去二甲基亚砜，再用乙醇洗涤3次，得到产物主体分子cd-al2o3nps；
(4)取2.3g金刚烷甲酸溶解在50ml二氯亚砜中，在90℃下搅拌5小时，旋干多余的二氯亚砜后得到金刚烷酰氯；
(5)在0℃下将0.5ml2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯(hema)和1.6ml三乙胺溶解在100ml二氯甲烷中得到混合物ⅰ，将步骤(4)得到金刚烷酰氯溶解在30ml二氯甲烷溶液中，缓慢滴入混合物ⅰ，反应一段时间后加入1mol/l盐酸溶液，碳酸氢钠和水洗涤，加入无水硫酸钠，过滤、蒸发得到客体分子hema-ad；
(6)将0.3gcd-al2o3nps分散在3mln，n-二甲基甲酰胺中并超声振荡30分钟，再加入0.6ghema-ad并搅拌24小时，然后按照比例加入0.66g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、0.5mlhema、2.37ml丙烯酸丁酯(ba)和0.1μl乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)后搅拌；
(7)搅拌一段时间后加入10mg偶氮二异丁氰，在75℃下搅拌反应，当反应体系粘度增大时停止搅拌，用磁铁将转子吸住后继续在75℃下反应10h；
(8)最后将得到的材料放置在真空烘箱中除去溶剂后获得pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络型高分子聚合物，以该实施例制备得到的高分子聚合物作为样品1。
实施例2
(1)将50gβ-cd环糊精分散在1200ml去离子水中，在剧烈搅拌状态下，缓慢加入13g对甲苯磺酰氯，在室温下反应12个小时后，加入20gnaoh，过滤除去多余的对甲苯磺酰氯，加入氯化铵直至溶液的ph值为8；
(2)将上述得到的溶液放置在4℃的冰箱中冷却，一段时间后，抽吸过滤得到沉淀物，将该沉淀物溶解于水中，重复该步骤至少两次得到中间产物tos-cd；
(3)取0.5gnh2-al2o3nps溶解在25ml二甲基亚砜中，搅拌30min后加入适量步骤(2)得到的tos-cd，当tos-cd完全溶解后调节ph至7～8；然后在惰性气体保护下，加热至65℃，并反应12h；离心除去二甲基亚砜，再用乙醇洗涤3次，得到产物主体分子cd-al2o3nps；
(4)取2.3g金刚烷甲酸溶解在50ml二氯亚砜中，在90℃下搅拌5小时，旋干多余的二氯亚砜后得到金刚烷酰氯；
(5)在0℃下将0.5ml2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯(hema)和1.6ml三乙胺溶解在100ml二氯甲烷中得到混合物ⅰ，将步骤(4)得到金刚烷酰氯溶解在30ml二氯甲烷溶液中，缓慢滴入混合物ⅰ，反应一段时间后加入1mol/l盐酸溶液，碳酸氢钠和水洗涤，加入无水硫酸钠，过滤、蒸发得到客体分子hema-ad；
(6)将0.6gcd-al2o3nps分散在3mln，n-二甲基甲酰胺中并超声振荡30分钟，再加入0.6ghema-ad并搅拌36小时，然后按照比例加入0.66g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、0.5mlhema、2.5ml丙烯酸丁酯(ba)和0.5μl乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)后搅拌；
(7)搅拌一段时间后加入10mg偶氮二异丁氰，在75℃下搅拌反应，当反应体系粘度增大时停止搅拌，用磁铁将转子吸住后继续在75℃下反应10h；
(8)最后将得到的材料放置在真空烘箱中除去溶剂后获得pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络型高分子聚合物，以该实施例制备得到的高分子聚合物作为样品2。
实施例3
(1)将50gβ-cd环糊精分散在1200ml去离子水中，在剧烈搅拌状态下，缓慢加入13g对甲苯磺酰氯，在室温下反应12个小时后，加入20gnaoh，过滤除去多余的对甲苯磺酰氯，加入氯化铵直至溶液的ph值为8；
(2)将上述得到的溶液放置在4℃的冰箱中冷却，一段时间后，抽吸过滤得到沉淀物，将该沉淀物溶解于水中，重复该步骤至少两次得到中间产物tos-cd；
(3)取0.5gnh2-al2o3nps溶解在25ml二甲基亚砜中，搅拌30min后加入适量步骤(2)得到的tos-cd，当tos-cd完全溶解后调节ph至7～8；然后在惰性气体保护下，加热至65℃，并反应12h；离心除去二甲基亚砜，再用乙醇洗涤3次，得到产物主体分子cd-al2o3nps；
(4)取2.3g金刚烷甲酸溶解在50ml二氯亚砜中，在90℃下搅拌5小时，旋干多余的二氯亚砜后得到金刚烷酰氯；
(5)在0℃下将0.5ml2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯(hema)和1.6ml三乙胺溶解在100ml二氯甲烷中得到混合物ⅰ，将步骤(4)得到金刚烷酰氯溶解在30ml二氯甲烷溶液中，缓慢滴入混合物ⅰ，反应一段时间后加入1mol/l盐酸溶液，碳酸氢钠和水洗涤，加入无水硫酸钠，过滤、蒸发得到客体分子hema-ad；
(6)将0.3gcd-al2o3nps分散在3mln，n-二甲基甲酰胺中并超声振荡30分钟，再加入0.6ghema-ad并搅拌48小时，然后按照比例加入3g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、0.3mlhema、2.5ml丙烯酸丁酯(ba)和1μl乙二甲基丙烯酸乙二醇酯后搅拌；
(7)搅拌一段时间后加入10mg偶氮二异庚腈，在75℃下搅拌反应，当反应体系粘度增大时停止搅拌，用磁铁将转子吸住后继续在75℃下反应10h；
(8)最后将得到的材料放置在真空烘箱中除去溶剂后获得pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络型高分子聚合物，以该实施例制备得到的高分子聚合物作为样品3。
实施例4
(1)将50gβ-cd环糊精分散在1200ml去离子水中，在剧烈搅拌状态下，缓慢加入13g对甲苯磺酰氯，在室温下反应12个小时后，加入20gnaoh，过滤除去多余的对甲苯磺酰氯，加入氯化铵直至溶液的ph值为8；
(2)将上述得到的溶液放置在4℃的冰箱中冷却，一段时间后，抽吸过滤得到沉淀物，将该沉淀物溶解于水中，重复该步骤至少两次得到中间产物tos-cd；
(3)取0.5gnh2-al2o3nps溶解在25ml二甲基亚砜中，搅拌30min后加入适量步骤(2)得到的tos-cd，当tos-cd完全溶解后调节ph至7～8；然后在惰性气体保护下，加热至65℃，并反应12h；离心除去二甲基亚砜，再用乙醇洗涤3次，得到产物主体分子cd-al2o3nps；
(4)取2.3g金刚烷甲酸溶解在50ml二氯亚砜中，在90℃下搅拌5小时，旋干多余的二氯亚砜后得到金刚烷酰氯；
(5)在0℃下将0.5ml2-羟基乙基-甲基丙烯酸酯(hema)和1.6ml三乙胺溶解在100ml二氯甲烷中得到混合物ⅰ，将步骤(4)得到金刚烷酰氯溶解在30ml二氯甲烷溶液中，缓慢滴入混合物ⅰ，反应一段时间后加入1mol/l盐酸溶液，碳酸氢钠和水洗涤，加入无水硫酸钠，过滤、蒸发得到客体分子hema-ad；
(6)将2gcd-al2o3nps分散在3mln，n-二甲基甲酰胺中并超声振荡30分钟，再加入0.6ghema-ad并搅拌24小时，然后按照比例加入0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、0.5mlhema、2.5ml丙烯酸丁酯(ba)和0.5μl乙二丙烯酸-1，4-丁二醇酯后搅拌；
(7)搅拌一段时间后加入10mg偶氮二异丁酸二甲酯，在75℃下搅拌反应，当反应体系粘度增大时停止搅拌，用磁铁将转子吸住后继续在75℃下反应10h；
(8)最后将得到的材料放置在真空烘箱中除去溶剂后获得pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络型高分子聚合物，以该实施例制备得到的高分子聚合物作为样品4。
四个样品的编号及组成如下表1：
实验例5
一维傅里叶红外光谱表征
在室温下，采用美国nieolet公司的nicolet560傅立叶变换红外光谱仪对样品1、样品3及pvp进行测试，测试前在40℃的真空干燥箱中干燥24h；制备的样品纯化好后，在40℃的真空干燥箱中干燥24h，将待测样品粉末与kbr混合压片，进行下红外光谱表征，光谱分别率4cm-1，光谱范围4000-400cm-1，扫描次数为32次，结果如图1所示，可以看出：pvp在2923,，1655，1458以及1285cm-1处的峰分别表示o-h的伸缩振动，c＝o的伸缩振动，-ch2-的弯曲振动和c-n振动。在pvp/p(hema-co-ba)半互传网络材料的红外测试中我们可以看到c＝o的伸缩振动峰从1655cm-1上升至1663cm-1，表明材料中羰基和羟基具有氢键作用。
二维傅里叶红外光谱表征
采用美国nieolet公司的nicolet710，傅立叶变换红外光谱仪(配备变温附件)，dtgs检测器，光谱分别率4cm-1，光谱范围4000-400cm-1，扫描次数16次，控温范围：25～70℃，升温速度5℃/min，测试得到的二维红外数据利用二维红外分析软件进行分析，其中，对波长范围：1050-1200cm-1的区域进行截取，结果分别如图2和图3所示，图中1161cm-1和1082cm-1代表环糊精上c-o-c的弯曲振动峰和c-c与c-o键的偶合振动峰，而1161cm-1处是金刚烷上-ch2-的弯曲振动峰，环糊精和金刚烷特征峰之间有明显的相关信号，表明材料中金刚烷和环糊精之间有主客体相互作用。
透射电镜表征
对pvp/p(hema-co-ba)半互传网络型高分子聚合物(样品3)进行了tem表征，结果如图4所示，可以看在基体里面cd-al2o3nps分布比较均匀，没有发生大规模的团聚和粘连。
自修复性能测试
首先用锋利的刀片将样品1，2，3，4切成两段尺寸为30×5×1mm的样条，然后立刻将断面接触到一起并在伤口上滴上少许去离子水后在室温下放置16小时，使用万能拉伸试验机ag-10ta对自愈合前后的各样品在室温下进行拉伸测试，拉伸速度为5mmmin-1。测试结果如表2：
可以看出，随着材料中不可逆交联点的增加，杨氏模量ey和断裂强度σ明显增加，而断裂伸长率ε迅速下降。通过公式η＝σhealed/σinitial×100％可以计算出各样品的自愈合效率。通过对比，可以发交联剂含量越少自愈合效率越高。例如，加了1.5μl交联剂的样品4自愈合效率仅为65.89％，而去除交联剂的样品1自愈合效率可达85.2％。
同时用3d超景深显微镜观察样品3伤口的愈合情况，其自修复前后超景深3d图片如图5所示。
可以看出：材料在修复前伤口宽度是28.5μm，深度是16.54μm。自修复后伤口仅保留表明的一点痕迹，伤口的深度基本上消失。该结果表明pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料存在自修复性能。
通过测试和表征pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料材料的力学性能，热学性能，以及自修复性能。结果证实：pvp/p(hema-co-ba)具有较好的热稳定性，耐受温度可以达到200℃；20℃时样品2，3，4的储能模量随着交联剂的增大而增大，最高可达432mpa；通过3d超景深和拉伸测试结果表明材料具有一定的自修复性能和多次自修复性能。
热失重表征(tg)
采用ta公司q-500型热分析仪在25℃至800℃的温度范围内，以5-10℃/min的升温速度，在氮气气氛下，对pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料样品3进行热重(tg)分析，测试结果如图6所示，可以看出：材料在257℃之前不会有明显的失重，说明pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料的耐受温度可以达到200℃，更加验证了本发明实施例提供的自修复材料也具有较好的热稳定性，还可以应用在温度较高的环境中。
动态热机械分析测试(dma)
在-30℃至150℃的温度范围内，以5℃·min-1的加热速度，1hz的固定频率对所述pvp/p(hema-co-ba)半互穿网络材料样品进行热动态机械性能分析，得到半互穿网络材料的tanδ曲线，该曲线的顶点值可以表示材料的玻璃化转变温度(tg)，其tanδ-温度曲线如图7所示，可以看出：
样品4的玻璃化转变温度最高(tg＝95℃)，而样品3和样品2的tg分别是81℃和78℃，样品的玻璃化转变温度随着交联剂的增加而上升，这是由于化学交联点限制了材料的链段运动。同时，3组样品都有一个很宽的玻璃化转变温度，例如，样品3拥有20-140℃的tg。这可能是因为材料中存在金刚烷和环糊精的主客体相互作用及羟基和羰基的氢键作用，使材料发生微相分离，而其中的微相由于链的运动不同具有不同的tg，从而在整体上构成了一个很宽的tg。
热动态机械性能测试的相关数据如下表3所示：
可以看出，20℃时，样品2，3，4的储能模量随着交联剂用量的增加而增大，分别是300.8，399和432.3mpa，储能模量是材料变形后回弹的指标，说明样品2，3，4的硬度大，保持形状的能力较强。
在本实施例中，通过对自愈合材料进行热动态机械性能分析，获取自愈合材料的玻璃化转变温度tg；通过对自愈合材料样品进行热重分析，获取自愈合材料的失重温度点值k；自愈合材料样条进行拉伸试验以获得所述自愈合材料样条的自愈合效率η，并计算综合评价系数a，其中，
上式中，a表示综合评价系数，k表示自愈合材料的失重温度点值，k0表示自愈合材料的标准失重温度点值，在本实施例中，其值为255，a表示失重温度点值修正系数，其为0.98；tg表示自愈合材料的玻璃化转变温度，tg0表示标准自愈合材料的玻璃化转变温度，其值为94，b表示玻璃化转变温度修正值，其为0.99；η表示自愈合材料的自愈合效率。
经过上述对综合评价系数a的计算，再与标准的综合评价系数a0进行比较，若a>a0，则自愈合材料具有较佳性能；若a<a0，则自愈合材料具有较差性能，在本实施例中，a0取值为1.6。
综上，本发明提供的具有自修复功能的高分子聚合物，采用聚丙烯酸酯共聚弹性体为基体材料，并在共聚物体系中引入主体基团环糊精以及客体基团金刚烷，环糊精基团和金刚烷基团可通过主客体识别这种超分子作用力结合在一起，形成类似交联点的结构，赋予材料强度。并且，环糊精-金刚烷这种物理交联点能够自非常温和的条件下反复可逆进行，于是在材料遭遇老化等损伤时，体系中的环糊精-金刚烷交联点虽然被破坏拉开，但损伤断面处游离的环糊精与金刚烷基团在常温环境下会倾向于再次结合，重新生成交联点，交联点的重新生成导致损伤得到自行修复，这种修复可多次进行，并且，无需外界条件刺激；此外，通过对该高分子聚合物组成的材料进行切割预处理，经过观察该材料的伤口发现该材料是具有较强的自修复能力，并经过拉伸试验得出材料的自修复效率较高。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。