1. 嵌段共聚物非平衡態(tài)過(guò)程控制自組裝
嵌段共聚物體系在納米尺度上形成的有序結(jié)構(gòu)是獲取新型高分子材料所需要的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的重要來(lái)源之一。但是，由于線形AB兩嵌段共聚物體系能夠形成的穩(wěn)定納米有序結(jié)構(gòu)數(shù)目十分有限，而采用多組分嵌段共聚物體系和更為復(fù)雜的高分子鏈拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)獲取所需要的穩(wěn)定納米有序結(jié)構(gòu)又需要十分復(fù)雜的化學(xué)合成過(guò)程，不利于成本的降低，因此，如何調(diào)控簡(jiǎn)單嵌段共聚物體系的非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)演化動(dòng)力學(xué)過(guò)程來(lái)獲取所需要的納米有序結(jié)構(gòu)(非平衡態(tài)過(guò)程控制自組裝)就變得十分具有吸引力。其中的關(guān)鍵在于如何構(gòu)建簡(jiǎn)單嵌段共聚物體系中的不穩(wěn)定狀態(tài)，從而使由構(gòu)建的不穩(wěn)定狀態(tài)出發(fā)的非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)演化動(dòng)力學(xué)過(guò)程最終到達(dá)人們所需要的納米有序結(jié)構(gòu)。盡管由非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)演化動(dòng)力學(xué)過(guò)程俘獲的納米有序結(jié)構(gòu)一般是亞穩(wěn)定的，但是，由于嵌段共聚物體系具有極其崎嶇不平的自由能曲面，穩(wěn)定的納米有序結(jié)構(gòu)和亞穩(wěn)定的納米有序結(jié)構(gòu)之間的勢(shì)壘與體系中高分子鏈的數(shù)密度成正比，因此，所俘獲的亞穩(wěn)定納米有序結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)上一般都具有分鐘或者小時(shí)量級(jí)的存在時(shí)間，可以采用快速降溫至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下或者使高分子鏈之間快速交聯(lián)等方法來(lái)進(jìn)行穩(wěn)定。
我們分別采用組分的快速化學(xué)轉(zhuǎn)變、階躍剪切形變、快速壓力變化給出了構(gòu)造嵌段共聚物體系中不穩(wěn)定狀態(tài)的三種途徑，系統(tǒng)研究了從這些不穩(wěn)定狀態(tài)出發(fā)的非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)演化動(dòng)力學(xué)過(guò)程，建立了與平衡態(tài)相圖完全不同的、由非平衡態(tài)結(jié)構(gòu)演化動(dòng)力學(xué)過(guò)程俘獲的結(jié)構(gòu)狀態(tài)的分布圖。其中，采用組分的快速化學(xué)轉(zhuǎn)變和快速壓力變化俘獲的納米有序結(jié)構(gòu)都是亞穩(wěn)定的，而采用階躍剪切形變俘獲的則都是假亞穩(wěn)定的納米有序結(jié)構(gòu)(橢球和橢圓柱等)，即：擁有亞穩(wěn)定狀態(tài)的生存時(shí)間、但存在微弱殘余應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。