高分子共混薄膜材料在许多方面具有广泛的应用，其结构和性能与高分子薄膜体系的相行为及转变行为密切相关。因此，只有清楚地理解这种相行为及转变行为，才可能实现对高分子共混薄膜材料结构与性能的精确控制。高分子共混薄膜具有混合物和薄膜双重性质，其混合物性质必然涉及到相分离行为的研究，而薄膜性质必然涉及到其稳定性研究(即：润湿和去润湿行为)，二者都是影响高分子共混薄膜结构与性质的重要因素。此外，其双重性质必然涉及到去润湿和润湿与相分离的耦合行为。因此，深入理解高分子薄膜体系的相分离、去润湿及二者之间的耦合行为，无论在基础研究还是实际应用中，都是相当必要和迫切的。　　 本论文主要借助原子力显微镜(AFM)、X-射线光电子能谱(XPS)以及掠入射超小角X-光散射(GIUSAS)等实验手段，研究了PMMA/SAN共混薄膜体系表面相分离、去润湿以及相分离和去润湿之间的耦合行为。　　 1.共混薄膜表面相图的测定：以原位AFM方法在线观察PMMA/SAN共混薄膜(厚度为133，5nm，～14Rg)表面从相容到相分离的转变，获得了该体系原位薄膜表面相图；与离位本体方法得到的相图进行了比较，阐明了出现的差别及其原因。此外，从AFM相位图中观察到了由于共混组成变化所引起的聚集结构的转变，即：当SAN含量大于60wt％时，PMMA富相形成岛状结构，当SAN含量小于30wt％时SAN富相形成岛状结构，含量位于30wt％和60wt％之间时得到双连续结构。　　 2.远离临界组成的表面相分离动力学：根据已获得的表面相图，研究了SAN含量70wt％远离临界组成的表面相分离动力学，发现其表面相分离的特征波矢与时间的标度关系q*(t)～fn表现为三个阶段：首先是符合Cahn线性理论n=0的相分离早期阶段，然后是由于Brownian扩散所致的n=1/3，最后是由于流体动力学原因引起的，n=2/3。　　 3.表面组成和形貌的温度依赖性：利用温控AFM和温控XPS原位跟踪临界组成共混薄膜(厚度为133.5nm，～14Rg)表面化学组成和结构的动力学演化过程与温度的依赖关系，发现其表面结构和组成强烈依赖于温度。即：在相分离温度时(185℃)，表面PMMA和SAN的含量相当且形成了各自的富集区；降温过程导致PMMA向表面迁移，达到室温时，整个表面几乎完全被PMMA富相覆盖。这一结果澄清了原位实验和离位实验关于表面组成和结构出现巨大差异的原因，即：原位实验发现表面存在两种不同富相，而离位结果认为表面完全是由PMMA覆盖。另外，原位XPS结果显示在相分离早期阶段，SAN向表面的迁移抑制了相分离行为，从而揭示了早期工作[Macromolcules2005，211]中发现的前期较慢表面相分离过程的成因。　　 4.共混相容薄膜的去润湿行为：利用GIUSAS和原位AFM研究手段，首次实验探讨了共混相容超薄膜体系的去润湿行为(厚度为8.9nm，～1Rg)，发现共混组成强烈影响这一行为。建立了GIUSAS(获得倒易空间信息)和原位AFM(获得正空间信息)相结合的定性判别共混超薄膜体系是否发生相分离的方法，利用该方法确认PMMA/SAN超薄膜在145℃是相容的，进而探讨了该温度下的去润湿行为，发现随着共混组成的变化，去润湿过程经历从“双连续结构破裂”方式，过渡态到“孔洞扩张”方式的转变。这一结果非常类似于单一组分薄膜由于膜厚不同而得到的三种Spinodal Dewetting方式。此外，在浓度涨落理论的基础上，引入了Uqo/E(分别表征初始表面涨落强度和薄膜原始厚度)参量，结果显示该参量能够成功判定薄膜体系的去润湿方式。　　 5.组成和温度对相分离和去润湿耦合行为的影响：探讨了温度对不同组成的高分子共混薄膜体系相分离和去润湿耦合行为的影响，发现其去润湿形貌仍然受Uqo/E的支配，而耦合行为表现较为复杂。在SAN含量50wt％和SAN含量70wt％的薄膜中，温度变化对相分离和去润湿相对速度产生影响，从而导致了不同耦合方式的出现，包括(相分离/润湿)—去润湿和去润湿—(相分离/润湿)机理。而SAN含量30wt％样品中PMMA的含量足够高，在向基底迁移的同时，有一部分PMMA向薄膜表面迁移，这种迁移扰乱了薄膜中的浓度梯度，减缓甚至抑制了浓度涨落方式的去润湿行为，导致(相分离/双层)—去润湿机理的出现。　　 6.膜厚对相分离和去润湿耦合行为的影响：研究了膜厚(lo)对临界组成体系的相分离和去润湿耦合行为的影响，发现膜厚强烈影响该体系的相行为。即：当lo>5Rg，只能观察到表面相分离；当5Rg>Io>3Rg，可以观察到相分离和去润湿耦合行为，出现(相分离/润湿)一去润湿机理；当lo<3Rg，上述耦合行为方式发生变化，出现了去润湿—(相分离/润湿)机理。膜厚导致的复杂相行为是由于膜厚的变化影响了相分离和去润湿相对速度所致。