赵 斌，胡珺玥

（台州学院 电子与信息工程学院，浙江 台州 318000）

0 引言

嵌段共聚物是由小分子通过共价键连接而形成的一类高分子聚合物，由于不同分子之间相互排斥，所以会发生相分离；同时由于共价键连接的限制，相分离形成的热力学稳定态结构的大小通常在5～100 nm的介观尺寸之间。虽然AB型嵌段共聚物可以自组装形成一系列的纳米尺寸结构，如层状相结构（lamella，L）、两种双连续结构（gyroid，G；Fddd，O70）、六角柱状结构（cylinder，C），以及球状相结构（body center cubic，BCC），但是背后的物理机制目前已经比较清晰，即熵跟焓竞争的结果（F=U-TS）[1-6]。以简单的AB两嵌段共聚物为例，当A嵌段的体积分数fA为0.5时，AB两嵌段共聚物自组装形成稳定的层状结构，此时界面能（焓）最小（U较小），而熵的损失比较大（S较小）。随着A嵌段的体积分数fA的减少，B嵌段的体积分数fB的增加,自组装形成的稳定结构就会产生从层状相到双连续结构、柱状相、球状相，最终到无序相的转变，在此过程中熵的损失逐渐减少（S变大），同时焓的损失逐渐增加（U变大）。对于不同的AB型嵌段共聚物，自组装形成的结构相图都比较类似，不同的地方仅是相边界有一定的移动[7]。但是最近的研究发现，在嵌段共聚物自组装的过程中除了简单的熵与焓的竞争之外，其他物理参量也有很重要的影响。例如，穿孔层状结构（perforated lamellae，PL）作为另外的双连续结构，稳定性不如gyroid双连续结构，这是因为穿孔层状结构的截面曲率变化太大，导致堆积受挫，熵的损失较大，因此如何制备稳定的穿孔层状结构是一个很有意义的研究课题[8]。……