相比于合成新的高分子材料,混合现有的具有各种特定性能的材料以形成高分子合金是制备新材料的一种更为简便有效的方法。但是,由于混合熵低,聚合物之间容易发生宏相分离,造成材料的机械性质变差。因此,共聚物经常被加入到不相容均聚物共混体系中,以降低界面张力,改善两相界面间的粘合能力并增强共混材料的机械强度。当共聚物加入量比较多时,共混体系还可自组装形成无序或有序的介观相态,如双连续微乳和层状相。其中,由于两种均聚物在双连续微乳相中各自连通并相互交织,双连续相可以用来制备两相相互穿插的高弹体、孔径可以调节的多孔膜或者纳米多孔材料的模板。虽然目前已经对含有传统的嵌段共聚物的三元高分子共混体系有系统的认识,但对添加了梯度共聚物的三元共混体系的相行为和界面性质还不甚了解。因此,我们采用MonteCarlo方法,系统研究了共聚物单体序列分布对三元对称高分子共混体系中的相转变和界面性质。该研究可为调节高分子共混体系的界面性质或控制其形态结构而进行的共聚物分子序列分布的设计提供指导。主要研究成果为:　　 [1]通过对包含均聚物A、均聚物B和一种梯度共聚物的三元对称高分子共混体系的研究,发现了用梯度共聚物代替嵌段共聚物也可以形成双连续微乳相。与对应的“均聚物A+均聚物B+双嵌段共聚物”的共混体系相比,双连续微乳相在“均聚物A+均聚物B+梯度共聚物”的共混体系中占据更大的相区,并且只能在更低的链长比下(链长比定义为均聚物和共聚物的分子长度的比值)才形成。此外,与嵌段共聚物相比,含梯度共聚物的层状相在更高的分离强度下才开始形成,具有更小的周期长度(层的厚度),并且在相图上占据一个更狭小的区域。我们发现由于梯度共聚物中异类嵌段有往界面方向迁移以降低局部焓值的趋势,即回缩作用,导致包含梯度共聚物的共混体系产生上述的特殊性质。　　 [2]共混体系的界面性质强烈地依赖于共聚物分子上的单体序列分布。当共聚物分子中梯度组成部分的长度与整个链长的比值(λ)增大时,界面厚度加大,共聚物降低界面张力的能力越强。此外,随λ的增加,回缩效应导致的共聚物分子构象沿界面法线方向的伸展程度降低,界面柔性增大。因此,序列分布中梯度宽度较大的共聚物易形成微乳相。共聚物的界面性质受界面共聚物的数密度和分子在界面附近的构象的共同影响。此外,分离强度,梯度宽度以及均聚物与共聚物的链长比也对界面性质有显著影响。　　 [3]通过引入梯度组成的多分散性,即在共混体系中加入不同梯度宽度的共聚物,可以改善共聚物降低界面张力的能力,使共聚物分子的平均饱和投影面积增加和以更少的共聚物用量来饱和界面。相反,增加链长的多分散性,会降低共聚物分子的平均界面占据面积,因此饱和界面需要更多量的共聚物分子。与含有单分散共聚物的高分子共混体系相比,在多分散体系中界面弯曲模量随链长或者梯度组分的多分散程度的增加而降低。因此,共聚物分子梯度宽度的多分散性可以作为调控其界面性质的一个有效手段。