相对于传统柔性共聚物，含有刚性链段的共聚物由于刚性链段具有相当规整的排列，会对其自组装形成的超分子结构与性能产生很大的影响，从而在光电和生物材料领域具有广阔的应用前景，因此对含有刚性链段的聚合物体系进行研究非常有必要。由于传统实验方法目前依然受到级别尺度的限制，对于复杂自组装体系无法精确地进行结构分析，而计算机模拟方法可以通过对聚合物模型的合理简化，并运用成熟的高分子物理理论对自组装过程进行仿真模拟，其模拟结果可以提供非常精确详细的结构信息。本论文采用计算机模拟方法，并通过与实验观察的比较，研究了柔刚柔三嵌段共聚物、刚柔两嵌段共聚物与刚性均聚物的混合物以及刚柔刚三嵌段共聚物等体系的自组装行为，探索了这些刚柔共聚物体系的自组装结构的影响因素，并揭示了复杂结构的形成和转变机理，另外还从理论角度为理解体系的自组装行为提供了重要的信息，如链的堆积有序性等。具体如下:　　(1)柔刚柔三嵌段共聚物的溶液自组装　　采用布朗动力学模拟方法研究了ABA型柔刚柔三嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为。研究发现刚性的中间嵌段对共聚物的自组装具有重要的影响。随着刚性嵌段间的分离强度εRR的降低，聚集体结构从近晶盘状变成长的扭转的线状胶束，然后变成小的聚集体，明确了聚集态结构的转变机理。我们还研究了嵌段长度和三嵌段共聚物的非对称性对相行为的影响，并绘制了相应的相图。从相图中可以看出这些参数的变化对微观结构具有很大的影响。并且模拟的结果与实验的结果一致。与刚柔两嵌段共聚物相比，柔刚柔三嵌段共聚物拥有更大的熵补偿，这是与聚集体的界面接枝密度相关的，这些导致了结构转变发生时三嵌段共聚物需要更大的εRR值。　　(2)刚柔两嵌段共聚物与刚性均聚物共混体系的溶液自组装　　利用布朗动力学模拟方法研究了刚柔两嵌段共聚物与刚性均聚物的共混体系在稀溶液中的自组装行为。研究发现，所形成的多级自组装体的形态取决于刚性嵌段间的LJ作用强度εRR、嵌段共聚物中刚性嵌段和柔性嵌段的长度以及共混的比例。随着εRR的降低，混合物的自组装结构从算盘珠状结构向螺旋结构再向平滑的纤维转变，最终裂成小的单聚体。我们计算了刚性嵌段的有序度来论证该结构转变。通过改变刚性和柔性嵌段长度，构建了算盘珠、螺旋、平滑纤维和单聚体结构的热力学稳定区域。而且发现在螺旋中刚性嵌段具有两个层次的有序性。嵌段共聚物螺旋状地包覆在均聚物的表面而形成螺旋线，在该螺旋线中刚性嵌段呈现扭转的堆积方式。另外，模拟的结果与实验观察的结果非常吻合。当前的工作揭示了螺旋结构（实验上的超螺旋结构）的形成机理，并可能为设计和制备复杂的结构提供有用的信息。　　(3)刚柔刚三嵌段共聚物的本体自组装　　采用布朗动力学模拟研究了含有两种刚性嵌段的刚柔刚三嵌段共聚物的自组装行为。研究发现这样的共聚物能够自组装形成多级液晶结构，其形态受到温度、液晶分子的对称性和嵌段长度的控制。随着温度的降低，各向同性的层状结构向近晶C相层状转变，并伴随着刚性嵌段的取向有序性和倾斜角的增加。对于对称的嵌段共聚物，层中有层结构具有两个相同长度尺度下的液晶相，且两种刚性嵌段的有序性和倾斜角大致相同。但是，对于非对称的嵌段共聚物，两个液晶相处于不同的长度尺度下，并且具有不同长度的刚性嵌段拥有不同的取向程度和倾斜角。通过调节柔性和刚性嵌段长度，我们获得了共聚物在嵌段长度和温度的二维空间内的结构稳定区域。这些发现为理解刚柔刚三嵌段共聚物的自组装行为和设计多级液晶结构提供了有用的信息。