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分子自组装是目前最具活力的研究领域之一，它是构筑具有特定形状和功能的有序结构的重要途径，尤其是刚柔嵌段共聚物的自组装研究，由于具备刚性液晶分子的有序性和柔柔嵌段共聚物微相分离的特性，在分子自组装领域中得到了人们的广泛关注。
本文通过实验方法、分子动力学模拟和格子理论研究了刚柔嵌段共聚物在溶剂中的自组装行为，主要由三部分内容组成，分别介绍如下：
1．侧链型液晶嵌段共聚物自组装行为的研究利用了偏振光和解偏振光光散射方法，研究了一系列含偶氮苯pAz侧链型液晶嵌段共聚物pEG<,m>Az<,n>在选择性溶剂二乙二醇中的自组装行为，发现液晶性链段pAz在胶束的核内形成了液晶相，使胶束具备了很高的光学异性。pEO<,m>Az<,n>，共聚物的分子结构对其胶束结构有很大的影响，不同的分子结构可以形成光学异性和几何异性不同的胶束。共聚物中疏溶剂性pAz链段的含量越高，形成的胶束越大，同时分子量越小的pEG<,m>Az<,n>共聚物更倾向于形成聚集数更多、尺寸更大的胶束。既便是pAz链段的含量相近的共聚物，所形成的胶束也可以具备不同的光学异性和几何异性。少量表面活性剂C<,12>E<,25>的引入，可使共聚物的胶束尺寸变小。
2．刚柔嵌段共聚物自组装的分子动力学模拟(MD)研究利用粗粒化模型构建了一个新的刚性棒状分子，利用MD研究了其在溶剂中的液晶行为，验证了该刚棒模型的有效性，并将该模型应用到刚柔两嵌段共聚物模型中，利用Brownian动力学方法模拟了刚柔嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装行为。模拟结果表明，刚柔两嵌段共聚物可以形成碟状和柱状的胶束，刚性链段相互作用参数的变化将引起聚集体结构的变化。对于碟状的胶束，刚性链段规整的取向形成了类似近晶相的核；而对于柱状的胶束，刚性链段则是螺旋地排列于胶束的核内，形成了一种新型的螺旋柱状结构的胶束。同时还研究了共聚物链长和温度对聚集体相图的影响，并将模拟结果与实验和理论进行了比较。
进一步利用动力学模拟方法研究了嵌段共聚物中疏溶剂链段的分子链构象从完全刚性到完全柔性的变化对共聚物胶束的影响。结果显示，嵌段共聚物在选择性溶剂中，当疏溶剂性链段含有较大的刚性，可以组装形成碟状和柱状的胶束，刚性链段相互作用参数的变化将引起聚集体结构的变化。对于碟状的胶束，疏溶剂性链段中刚性链段趋向于规整排列而形成一定有序的的核；而对于柱状的胶束，当刚性程度足够高，链段则是螺旋了排列于胶束的核内，而刚性链段含量减小，柱状结构的胶束中链段则是趋于无序排列。当疏溶剂性链段的刚性构象含量很小或为完全柔性时，柱状胶束和碟状胶束将逐步消失，而出现了球形胶束。还发现随着疏溶剂性链段中构象由完全刚性向完全柔性的转变，形成胶束的临界相互作用明显变大。
3．刚柔嵌段共聚物在共通溶剂中自聚集行为的格子理论研究利用Flory的液晶格子模型，建立了刚柔两嵌段共聚物在共通溶剂中的自聚集行为理论，推导了层状、圆柱状、球状三种不同聚集体结构的自由能，研究结果表明：随着刚性链段浓度的增加，体系将由各向同性态进入聚集体态，先出现层状的聚集体，再出现圆柱状，最后进入球状结构的聚集体。刚性链段趋于有序排列的液晶特性是共聚物自聚集的主要驱动力之一。此外，还研究了共聚物与溶剂相互作用参数、界面自由能参数和链长等参数变化对聚集体的稳定结构以及相互转变的影响规律。