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嵌段共聚物由于各分子链段之间热力学不相容性,可自组装形成许多丰富的微相结构,并赋予材料特殊的性能,使得它在热塑性弹性体、信息存储、药物传递等方面具有广阔的应用。本研究通过分子设计,并结合开环聚合（ROP）和可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合（RAFT）,分别制备了含聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）温敏链段和含聚乳酸（PLA）可降解链段的两嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM和三嵌段共聚物PLA-b-PNIPAM-b-PS,并对上述嵌段共聚物的自组装行为进行了详细研究,为其在智能分离膜、药物控制释放或纳米图案材料等方面的应用奠定一定的基础。论文的主要工作如下：一、PLA-b-PNIPAM两嵌段共聚物及其自组装胶束的制备与表征（1）首先以D,L-丙交酯为原料、苯甲醇为起始剂,在辛酸亚锡催化剂的作用下,经溶液开环聚合制备了端羟基聚乳酸PLA-OH;然后与酰氯化的RAFT试剂S-1-十二烷基-S’-（α,α’二甲基-α-甲基-乙酸）三硫代碳酸酯（DMP）反应,合成了大分子链转移剂PLA-TC;最后以N-异丙基丙烯酰胺)（NIPAM）为单体,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,PLA-TC为链转移剂,经RAFT活性自由基聚合,制备了3种相对分子质量分布较窄的两亲性温敏嵌段共聚物PLA3400-b-PNIPAM4500、PLA3400-b-PNIPAM5700、 PLA3400-b-PNIPAM8600,并用IR、1H-NMR、GPC对嵌段共聚物的结构和相对分子质量及其分布进行了表征。（2）利用PLA链段的疏水性和PNIPAM链段的亲水性,研究了PLA-b-PNIPAM在水中的自组装,并用透射电子显微镜（TEM）和激光粒度分析仪对胶束的形貌和粒径进行了表征。结果表明,PLA-b-PNIPAM在水中经自组装形成了以PLA链段为核、PNIPAM链段为壳的胶束；而且当PLA链段相对分子质量一定时,PNIPAM链段相对分子质量越大,所得胶束的粒径也越大。（3）利用紫外分光光度计和激光粒度分析仪,研究了PLA-b-PNIPAM自组装胶束的温敏性能。研究结果表明,PLA-b-PNIPAM的最低临界温度（LCST）和浊度（CP）主要与嵌段共聚物的浓度相关,而PNIPAM链段相对分子质量对其影响较小。例如,当PLA3400-b-PNIPAM8600的胶束浓度从0.30mg/mL降低到0.04 mg/mL时,LCST值从24.0℃升高到28.2℃,但CP值仅从29.5℃升高到30.4℃。另外还发现：在20℃～40℃温度变化区间,PLA3400-b-PNIPAM8600的胶束粒径,从20℃时的304 nm,减小为40℃时的280 nm;而PLA3400-b-PNIPAM5700的胶束粒径却从20℃时的239 nm,增大为40℃时267 nm。对这种完全相反的粒径变化现象可解释为：嵌段共聚物中PNIPAM链段相对分子质量较大时,PNIPAM链段的亲水性减弱,分子链收缩,胶束粒径减小；而当PNIPAM链段相对分子质量较小时,在环境温度高于LCST时,PNIPAM链段的亲水性减弱,壳层的PNIPAM不足以提供胶束在水中的稳定性,胶束开始聚集,故测得的胶束粒径反而增大。二、PLA-b-PNIPAM-b-PS三嵌段共聚物及自组装薄膜的制备与表征（1）在PLA-b-PNIPAM两嵌段共聚物制备的基础上,以PLA-b-PNIPAM-TC为大分子链转移剂,继续进行苯乙烯（St）的RAFT活性自由基聚合,获得了2种相对分子质量分布较窄的三嵌段共聚物PLA3400-b-PNIPAM3500-b-PS12900和PLA3400-b-PNIPAM8600-b-PS58800并用IR、1H-NMR对共聚物结构进行了表征,用GPC对共聚物的相对分子质量及其分布进行了测定。（2）将制得的PLA3400-b-PNIPAM3500-b-PS12900三嵌段共聚物配制成氯苯溶液后旋涂成膜,研究共聚物薄膜在110℃、130℃、170℃、200℃热力场下的自组装行为,并用原子力显微镜（AFM）对薄膜的表面形貌进行了表征。结果表明：共聚物薄膜经热退火12 h后,形成了表面光滑、明暗相间、点状分布的微观形貌。温度越高,各分子链段运动能力越强,最后形成的“凹点”分散相直径（D）（262.2 nm、281.2nm、331.2 nm、347.8nm）和圆心距（dc-c）（792.9 nm、1084.5 nm、1123.3 nm、1343.0 nm）都有所提高;但由于高温会使PLA链段降解,剩余的PNIPAM-b-PS嵌段共聚物中PNIPAM链段会被PS基体“包裹”,并最终“消失”在PS基体中,从而进一步扩大“凹点”之间的圆心距dc-c。（3）将制得的PLA3400-b-PNIPAM8600-b-PS58800三嵌段共聚物配制成氯苯溶液后旋涂成膜,研究共聚物薄膜在丙酮、氯苯、四氢呋喃（THF）等不同溶剂场下的自组装行为,考察了溶剂种类、退火时间、制备薄膜时的嵌段共聚物溶液浓度等对薄膜表面形貌的影响规律。原子力显微镜（AFM）测试结果表明：室温下共聚物薄膜在THF溶剂气氛中进行溶剂退火,比在丙酮、氯苯中更易得到自组装结构比较规整的薄膜表面形貌；随着溶剂退火时间的增加,薄膜微相分离的分散相直径变大,各分散相之间的圆心距也变大；嵌段共聚物溶液的浓度对薄膜表面形貌的影响很大,浓度较高时可形成分散相为“凹点”的自组装形貌,浓度较低时则形成分散相为“凸点”的自组装形貌。当共聚物浓度为2.5 mg/mL时,共聚物薄膜室温下用THF溶剂退火4 h,则可形成较为规整的六方堆积表面形貌,“凸点”直径为30 nm,圆心距为50 nm。（4）将PLA3400-b-PNIPAM8600-b-PS58800薄膜在THF中室温自组装4h后选择性刻蚀掉PLA链段后得到孔径约为800 nm的多孔膜。