聚β-羟基丁酸酯(PHB)嵌段共聚物的研究无论对提高PHB的应用性能还是共聚物微观结构的研究都具有重要意义。但是，由于 PHB化学合成困难，有关PHB共聚物，特别是嵌段共聚物的合成研究较少。原子转移自由基活性聚合(ATRP)由于可聚合的单体多，反应条件温和，易控制，易于实现工业化生产，已经成为实现分子设计，合成嵌段、接枝、星型、梯状、超支化等特殊结构聚合物的重要手段。本文首次利用这种ATRP方法合成了一系列的含PHB的嵌段共聚物，为PHB的化学改性提供了一种新的方法，并且为PHB嵌段共聚物的理论研究建立了基础。主要研究内容包括： 1.利用ATRP方法，以两端具有溴官能团的PHB(Br—PHB—Br)作为大分子引发剂，以溴化亚铜/N，N，N，N”，N”，—五甲基—二乙基三胺(CuBr/PMDETA)为催化体系，在无水无氧条件下引发苯乙烯单体聚合，得到了一种新的三嵌段共聚物聚苯乙烯—聚β-羟基丁酸酯—聚苯乙烯(PS—PHB—PS)。并分别利用NMR和SEC方法对共聚物的结构和分子量作了全面的表征。共聚物的分子量随单体转化率的增加而呈线性增加，分子量分布指数相对较窄。这些特征都满足原子转移自由基活性聚合的理想要求。 2.在Br—PHB—Br引发苯乙烯聚合成功的基础上，仍然利用ATRP方法，以CuBr/PMDETA为催化体系，以Br—PHB—Br作为大分子引发剂，引发丙烯酸叔丁酯单体(tBA)聚合，得到了PHB为硬段，聚丙烯酸叔丁酯(PtBA)为软段的三嵌段共聚物PtBA—PHB—PtBA。并且进一步研究了具有不同PHB链段含量的共聚物PtBA—PHB—PtBA在PHB解聚酶—氰酶菌中的降解情况，结果发现共聚物的生物降解性能与PttB相比有所下降，而且PHB含量越少，降解速度越慢。 3.由于PtBA容易水解生成聚丙烯酸，PtBA—PHB—PtBA通过水解理应得到两亲性的嵌段共聚物。本文在酸性条件下使这种三嵌段共聚物进一步水解，得到了一种两亲性的聚丙烯酸—聚β-羟基丁酸酯—聚丙烯酸(PAA—PHB—PAA)三嵌段共聚物。这种两亲性共聚物PAA—PHB—PAA具有很好的生物相容性，无细胞毒性。更重要的是它具有亲水的特征，可以溶于水中，在特殊的选择性溶剂中可以形成胶束结构，在药物缓释领域将可能有很好的应用前景。 4.利用热重分析仪(TGA)对得到的共聚物 PS—PHB—PS 和 PtBA—PHB—PtBA的热稳定性进行了表征，结果表明，共聚物的热稳定性与PHB均聚物相比都有所提高。对于共聚物PS—PHB—PS，PHB链段的降解温度随PHB含量的增加而降低，而PS段的降解温度几乎不受共聚物组成的影响。共聚物的热降解明显的分为两个阶段，由热失重曲线计算得到的共聚物组成与由SEC得到的结果吻合的很好。对于共聚物PtBA—PHB—PtBA．PHB和PtBA 均聚物的起始热降解温度十分相近，但是共聚物的热降解温度与均聚物相比提高了近20℃，这说明共聚物比均聚物具有更好的热稳定性。 5.利用一种使用具有单一示差折光检测器的常规SEC仪同时测量共聚物组成和分子量的方法，对本论文中合成的嵌段共聚物PS—PHB—PS的链段组成进行了表征，得到的PHB链段重量百分含量的结果与由热重分析方法得到的结果吻合的很好。 6.嵌段共聚物PS—PHB—PS及PtBA—PHB—PtBA都属于结晶型嵌段共聚物，其中PS和PtBA为无定型玻璃态，PHB为结晶态。本论文利用示差扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)方法对这两种共聚物的结晶性能进行了研究。结果发现，非晶链段的引入大大阻碍了PHB链段的结晶能力，当PHB链段的含量过少时，共聚物无法形成结晶结构。但是PHB链段的含量较大时，共聚物可以形成明显的结晶相，而且结晶结构与PHB均聚物相似。在PHB链段含量相似的情况下，共聚物PS—PHB—PS的结晶能力要比PtBA—PHB—PtBA差。 7.对 PHB 球晶中彩色环形纹的起源问题，采用偏光显微镜对PHB结晶全过程进行了同步观察，而且利用DSC对pHB晶体的熔融过程进行了研究，对这种新的结晶现象进行了初步的探索。研究认为，由于PHB结晶会发生体积收缩，导致球晶与盖玻片之间存在负压，球晶生长前沿未结晶的熔体会克服周围熔体的拉力和盖玻片的摩擦阻力，流向球晶中心，然后在球晶表面结晶或凝固，形成所谓的“暗灰区”。而彩色环状条纹是由于球晶表面“暗灰区”薄层的存在而产生的一种光学干涉现象。“暗灰区”结晶极不完善，具有较低的熔点，而且很薄，只占整个球晶中很少的一部分。