当外界环境发生改变时，为使界面自由能最低，聚合物表面通过分子链、链段、基团的运动以适应环境的变化，即表面重构。了解聚合物表面化学基团对表面重构行为的影响有利于高分子材料的表面设计。本论文以聚合物表面基团的种类和数量与表面重构行为的关系为研究目的，以端基功能化改性聚苯乙烯(PS)为研究对象，对不同表面基团及基团数量聚合物表面重构行为进行研究，现总结如下： (1)为考察聚合物表面基团数量对表面重构行为的影响，将小分子量端羧基功能化聚苯乙烯定量加入普通聚苯乙烯(PS-H)中，以制得表面羧基量不同的聚苯乙烯膜。通过测定各PS-H膜表面的对水接触角发现，随小分子量端羧基功能化聚苯乙烯含量的增加，PS-H膜表面对水接触角逐渐降低，并趋于稳定，说明羧基在表面的增加使得表面亲水性逐渐增加。XPS结果得出，随小分子量端羧基功能化聚苯乙烯含量的增加，PS-H膜表面O/C比逐渐增加，也说明表面羧基量的增加。以上结果表明，通过功能化端基改性表面可以制得表面羧基量不同的PS-H膜。将表面羧基量不同的PS-H膜置于一定温度的空气环境下进行热处理，通过测定不同时间内的对水接触角变化以研究表面重构行为。结果发现，随着PS-H膜表面羧基量的增加，表面重构程度降低，表面重构速度减小，表面重构活化能增加(从约8．89kcal/mol增加到约40．90kcal/mol)。 (2)为考察大分子改性剂分子量对表面重构行为的影响，用不同分子量的端羧基功能化聚苯乙烯改性普通聚苯乙烯(PS-H)表面。结果发现，较高分子量端羧基功能化聚苯乙烯改性的PS-H表面与低分子量端羧基功能化聚苯乙烯改性的PS—H表面相比，表面重构程度和表面重构速度高，表面重构活化能低。 (3)为考察聚合物表面不同基团对表面重构行为的影响，用分子量为同一数量级的端羧基功能化聚苯乙烯、端羟基功能化聚苯乙烯、端氟烷基化聚苯乙烯改性普通聚苯乙烯(PS-H)，以制得表面带有羧基、表面带有羟基、表面只有苯环和表面只有苯环但本体存在氟甲基的PS-H膜。在空气环境下热处理以研究各PS-H膜的重构行为。结果发现，表面重构程度和表面重构速度依次为：表面带有羧基的PS-H膜<表面带有羟基的PS-H膜<表面只有苯环的PS-H膜(纯PS-H)<表面只有苯环但本体存在氟甲基的PS-H膜。表面重构活化能依次为： 表面带有羧基的PS-H膜(25.7kcal/mol) >表面带有羟基的PS-H膜(21.49kcal/mol) >表面只有苯环的PS-H膜(纯PS-H)(8.89kcal/mol) >表面只有苯环但本体存在氟甲基的PS-H膜(7.38kcal/mol)。且前两种PS-H膜的三个重构参数与后两种PS-H膜相差较大。 (4) 一般而言，亲水性表面在非极性环境下由于发生表面重构，表面亲水性将降低，但其在极性环境下的重构行为也值得研究。为此，本文将表面带有羧基的PS-H膜置于30℃水中，浸泡一定时间后取出用氮气吹干再测其表面对水接触角的变化，以研究其表面重构行为。结果得出，PS-H膜表面的对水接触角随浸泡时间增加而增加，最大能增加18°。说明表面亲水性降低，这与其在空气环境下的重构趋势相同。且其在水环境下的重构能力比其在空气环境下的重构能力强得多，初始接触角为62°的PS-H膜在30℃水中浸泡不到20分钟，其表面接触角就增加到约78°左右，而在空气环境中需要120℃的温度，大约60分钟才达到这个水平。对此，本文认为，表面羧基的存在使PS-H膜表面极性增加，有利于水分子与表面分子发生作用(如溶胀)，这使得表面分子的运动能力增强。在水的作用下，表面基团更易进行翻转，其重构能力大于未被水作用的表面。当PS-H膜从水中取出氮气吹干时，表面迅速发生重构，致使表面亲水性降低。采用极性基团改性聚合物表面时，这一点值得借鉴。 (5) 当聚合物从空气进入水环境时，为降低界面自由能，其表面非极性基团有向本体运动的趋势，本体中极性基团有向表面运动的趋势。这两种运动对表面性质影响的快慢有利于对表面重构行为的深入了解。本文对此作一初步研究。将表面带有氟甲基的PS-H膜和本体存在羧基的PS-H膜置于30℃水中，浸泡一定时间后取出用氮气吹干再测其表面对水接触角的变化，以研究其表面重构行为。初步结果表明，极性羧基从本体向表面的运动速度要快于氟甲基从表面向本体的运动速度。