聚合物多相共混和共聚是研究聚合物新材料有效的途径。在聚合物共混和共聚过程中,涉及到复杂的聚集态结构变化,形成复杂的宏观相分离或者微观相分离结构。这种相分离的形貌结构可以使材料的宏观性能从凝胶到弹性体再到塑料转变。掌握新材料其微结构与性能关系,并在此基础上通过加工过程有目的的控制微观结构来获得高性能的材料,是本研究工作的重点。本工作主要研究合成调控新型弹性体结构性能及聚合物间扩散动力学,主要研究内容包括以下四个方面:1.三嵌段共聚物弹性体(TBCPEs)的微相分离一直是研究的重点,而探索微结构与宏观性能的关系更是重中之重。本研究工作成功合成了软-硬-软结构序列的TBCPEs。通过两官能度的RAFT试剂(PMHD)合成聚丙烯酸异冰片酯大分子引发剂(PIBA-CTA),然后在PIBA-CTA两末端共聚丙烯酸丁酯和一乙烯基咪唑,形成两端软段,中间是硬段的TBCPEs。通过NMR、DSC以及TGA等手段表征了产物TBCPEs。然后我们通过流变学研究TBCPEs的ODT转变及其转变动力学。通过真空退火完善聚合物微相分离结构,进一步我们测试了它的力学性能,建立微结构和力学性能之间的关系。2.BAB三嵌段共聚物弹性体力学强度较低,本工作通过在两端软段中引入的微量功能单体咪唑(Ⅵ),与金属锌离子形成配位交联网络,来增强弹性体的力学性能。2wt%的Ⅵ基团分散在丙烯酸丁酯(BA)嵌段中,与加入的氯化锌(ZnCl2)形成金属配位键,构建了物理交联网络。这种物理交联网络以牺牲键形式存在,在结构破坏中耗散能量,这样可以同时提高弹性体的力学强度和断裂伸长率。3.以纤维素作为刚性主链,通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法在主链上接枝了丙烯酸丁酯和咪唑共聚物软段,并且与金属锌离子形成配位交联网络构建了新型热塑性弹性体。实验表明纤维素刚性链以及金属配位键可以显著提高热塑性弹性体的力学性能。而且存在的金属配位交联使弹性体具备两重甚至三重温度记忆功能,这种方法制备的的纤维素弹性体简单易行,可以应用于人工肌肉等智能领域。4.聚合物间的扩散行为研究,是聚合物焊接、混合以及相分离控制过程中经常遇到的问题。扩散行为受到很多因素影响,诸如,分子量、分子的拓扑结构以及聚合物间相容性。简单精确的研究聚合物界面扩散动力学可以给聚合物原位共混加工提供有力的理论指导。然而很多光谱学研究界面扩散需要先进的技术以及复杂的分子标记。本研究工作在前人创建的流变学改进模型上,定量的研究聚乳酸(PLA)/聚氧化乙烯(PEO)体系熔体界面扩散的动力学行为。利用Zhang-Lamnawar-Maazouz(ZLM)模型,计算出界面扩散系数以及扩散位移。本论文主要创新点:1)系统研究了软硬软TBCPEs微相分离结构,并且通过流变学手段详细研究了 ODT转变,以及其转变动力学,建立微结构性能关系。2)在TBCPEs体系引入了功能单体咪唑,构建了金属配位交联网络,并且研究了微观结构与力学性能关系。3)以生物质的纤维素作为刚性链,通过RAFT聚合方法在丙烯酸丁酯软段中引入功能单体咪唑,形成接枝弹性体,与金属离子配位交联形成具有三重形状记忆性能的增强弹性体。4)探索了流变学方法原位的测试PLA/PEO双层膜界面扩散的动力学,并且使用SEM观察到清晰地扩散界面层,佐证了流变学理论的可靠性。