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梳状聚合物是一类结构处于线性聚合物和支化型聚合物中间的特殊类型的化合物，对其结构和性能研究对理解聚合物结构的形成和结晶化的整体机制及发展具有特定功能的新型长侧链聚合物具有重要而又深远的意义。在本论文中，以纤维素及羟丙基纤维素为基础材料，将具有相变行为的长链脂肪酸接枝到其分子主链上，并利用小角X射线散射/广角X射线衍射(SAXS/WAXD)和差示扫描量热仪(DSC)等技术对聚合物的相转变行为、侧链结晶行为以及结构演化过程进行了系统的研究。取得了如下结果: 1.设计并合成了一系列不同侧链长度以及不同取代度的纤维素酯，并通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)、DSC和变温X射线散射技术进行表征。研究表明纤维素酯梳状聚合物呈层状结构排列，其侧链完全伸展开与主链相互垂直。当纤维素酯的侧链长度超过11的时候，可以表现出较明显的熔融/结晶转变，且熔融/结晶温度、热焓值以及分子间距随着侧链长度的变化而变化。这是由于这种聚合物的烷基侧链通常趋向于聚集形成稳定的纳米微相分离区域，因此温度的变化对其基本没有影响。同时取代度的变化对纤维素酯的熔融/结晶温度、热焓值也具有一定影响，但却不会改变其侧链分子间距离。 2.采用不同的合成方法——均相反应法和异性反应法分别得到了两类低取代度的不同侧链长度的纤维素醚，并结合SAXS、WAXD、DSC和FTIR研究了合成方法的差异对最终产物的侧链结晶行为和相转变行为的影响。结果表明，两种方法得到的纤维素醚的结晶/熔融温度不同，同时均相取代的纤维素醚显示出较低的结晶性，侧链呈六方相排列，且对温度变化不敏感。而异相取代的纤维素醚显示出多种结晶结构且对温度变化异常敏感，随着温度升高，其多重衍射峰强度不断下降到最后全部消失，这种变化在降温过程中不可恢复。它们之间的这种差别主要是由主链的规整性排列以及存在于异相取代的纤维素醚中的分子间氢键造成的，对于后者来说，C6位置未反应的羟基易形成分子间氢键，分子间氢键越多，其结晶性越好。 3.通过DSC、SAXS和WAXD技术讨论了合成方法的差异性对纤维素酯所带来的影响。两种酯化产物表现出类似的侧链结晶行为和相转变行为。这是由于酯化过程中，无论是均相合成方法还是异相合成方法，C6位置的羟基都会大部分参与反应而导致分子间氢键作用力减少，致使纤维素酯类产物结晶性能下降。 4.设计并合成了一系列不同侧链长度以及不同取代度的羟丙基纤维素酯，并通过与相同取代度纤维素酯进行对比讨论了它们的侧链结晶行为和相转变行为。研究发现，相比于纤维素酯，无论从DSC结果还是X射线结果，羟丙基纤维素酯都展现了较好的结晶性能。相同侧链长度相同取代度的两种酯化产物，羟丙基纤维素酯类显示较高的焓值及较小的主链分子间距，这表明它不同于侧链垂直于主链排列的纤维素酯，其侧链倾斜于主链排列。这些不同首先是由于羟丙基纤维素上的羟丙基取代基部分作为侧链参与结晶的结果，同时羟丙基纤维素酯中侧链与主链之间相对灵活的醚键连接基团也起到了极大的作用。同不同取代度的纤维素酯的结果一致，取代度的变化对羟丙基纤维素酯的熔融/结晶温度、热焓值也具有一定影响，但不会改变其分子间距离。 5.DSC结果表明采用酯化的方法得到的羟丙基纤维素酯具有非常好的相变行为。同时为了拓宽其相变温度范围，我们通过加入混合酸作为反应物并调节其组分比例得到了一系列温度范围适宜的固-固相变材料。结果表明，该材料呈现出可逆的固-固相转变特性，相变材料焓值能达到60J/g。所获得的材料在250℃以内不发生热分解。通过将两种长链脂肪酸混合同时接枝到羟丙基纤维素主链上，所得产物的吸/放热温度随着混合脂肪酸组分含量的变化而变化，同时X射线散射的结果也证明羟丙基纤维素混合酯的分子间距是位于其两种单一酯之间的。这是通过简单的共混两种单一的羟丙基纤维素酯所不能达到的。这一结果为制备一定温度范围内任意相变温度的高分子固—固相变材料提供了简便的方法。