含氟高分子材料的优异表面性能主要依赖于含氟组分在表面的富集和排列。目前，含氟聚合物获得优异表面性能往往需要耗费大量昂贵的含氟单体。而且在使用环境中，含氟聚合物表面容易发生重构，使其丧失优异的表面性能。因此，以较少含氟量构造稳定的疏水表面将是一个巨大的挑战。本论文从含氟聚合物分子结构设计角度出发，研究聚甲基丙烯酸酯/聚甲基丙烯酸全氟辛基乙酯(PMMA/PFMA)共聚物结构与其表面性能之间的关系，希望以最低的含氟单体量得到最佳的表面性质(包括表面的环境稳定性)。由于溶液性质对固化后聚合物表面性能的影响很大，论文还研究了所设计聚合物的溶液性质与其固化后表面性能的关系。得到以下结论： (1)通过普通自由基聚合和原子转移自由基聚合分别合成了各种含氟组成的无规共聚物PMMA-r-PFMA和PFMA结构单元在一个到十个单元左右的嵌段共聚物PMMAm-b-PFMAn(m=144or857，n=1～11)。TGA分析发现，氟的引入是聚合物的热稳定性得到提高，含氟嵌段共聚物比无规共聚物具有更好的热稳定性。 (2)比较含氟嵌段共聚物PMMA-b-PFMA和无规共聚物PMMA-r-PFMA表面性能发现，PMMA-b-PFMA仅需要几个FMA单元，表面就能产生很好的疏水疏油效果，水和油接触角分别达到120°和84°。而达到相同值，对于含氟无规共聚物，其含氟量需要达到13.63mol％。低含氟量的PMMA-b-PFMA比无规共聚物PMMA-r-PFMA具有更好的抗表面重构能力。因为推拉效应使PMMA-b-PFMA在表面形成排列有序、紧密堆积的结构。这种结构在水环境中具有很好的稳定性。 (3)研究PMMA144-b-PFMAn表面性质发现，并非PFMA段越长，表面性能越优异。只要一个PFMA单元左右就能达到较好的疏水疏油效果。随着PFMA段增加，其表面疏水、疏油性能并没有进一步提高。然而，AFM研究却发现其表面产生明显的相分离。 (4)研究PMMA段不同的含氟嵌段共聚物发现，其表面性能与PMMA段的长度有关。PMMA段较短的PMMA144-b-PFMAn表面只要一个PFMA单元左右就能达到较好的疏水疏油效果(接触角表面水和油接触角分别为117.9°和81.4°)；而对于PMMA聚合度为857的含氟共聚物，相同PFMA单元，其表面水和油接触角分别只有100.1°和55.3°，达到同样的水平需要2.5个单元左右。主要原因是，PMMA段较短的嵌段共聚物的含氟组分更容易往表面富集，堆积形成有序的结构。 (5)DIS研究发现，PMMAm-b-PFMAn在三氟甲苯中只以单聚体形式存在，而在选择性溶剂环己酮或甲苯中，形成以PFMA为核、PMMA为冠的球形胶束。随着PFMA段的增加，在溶液中也容易形成稳定胶束，胶束的聚集半径增大；随着PMMA段的增加，胶束的聚集半径同样增大。含氟嵌段共聚物在环己酮中形成的胶束尺寸比在甲苯中大，主要是因为其较弱的极性降低了PMMA和溶剂间的排斥作用。 (6)不同的成膜方式(浇铸成膜和旋涂成膜)对PMMA144-b-PFMAn的表面性能影响很大。浇铸成膜表面具有较好的疏水疏油性，而旋涂成膜的表面疏水性较差。主要原因是PMMA144-b-PFMAn容易在选择性溶剂中聚集，形成以PFMA为核、PMMA为冠的胶束。旋涂成膜过程中，以PMMA为冠的胶束在表面，降低表面的疏水疏油性。选择三氟甲苯做溶剂，由于PMMA144-b-PFMAn只以单聚体形式存在，因此，两种成膜方式的表面差异性不大。 (7)研究溶剂对PMMA857-b-FMA3.3表面性质和表面结构的影响。研究发现不同溶剂对表面结构和稳定性(抗重构能力)有很大影响。与甲苯和环己酮相比，三氟甲苯溶液浇铸成膜表面具有更好的抗重构能力。这是因为三氟甲苯中PMMA857-b-FMA3.3只以单聚体形式存在，相对更容易在表面形成紧密堆积、有序的全氟烷基侧链结构。然而，由于PMMA857-b-FMA3.3在甲苯中形成稳定的胶束结构，全氟烷基侧链不容易解脱、完全离析到表面上，形成有序堆积的结构。含氟组分在近表层形成PFMA为核的胶束状结构。热处理后，PMMA857-b-FMA3.3表面的含氟组分离析量增加，表面的稳定性却大大下降。主要原因是表面的有序结构被破坏造成的。