嵌段共聚物由于不同嵌段间热力学上的不相容性导致微相分离行为的发生，通过自组装形成各种有序的微相结构，引起人们的广泛关注。其中，特别引人瞩目的是含刚性嵌段的嵌段共聚物，其微相分离行为除了受到不同嵌段之间热力学不相容性驱动外，还受到刚性嵌段几何排列的各向异性的影响，因此具有独特的微相分离行为。然而，由于刚性嵌段间相互作用和各向异性极难处理，这方面的理论和模拟研究远远落后于实验。在本论文中，我们采用一种新的格子自洽场方法，在三维空间中研究含刚性嵌段的复杂嵌段共聚物体系，探讨不同链拓扑结构及多组分的嵌段共聚物微相分离行为，揭示刚性嵌段、组分含量、组分间相互作用以及嵌段序列对相分离行为的影响规律，明晰共聚物熔体的微相结构与分子链拓扑结构之间的关系，并考察刚性嵌段在微相结构中的排列方式，为含有刚性嵌段的共聚物材料的设计和微相结构的调控提供科学依据和指导。主要内容如下：　　 1.非线形线-棒嵌段共聚物微相分离行为：对于三臂星形线-棒嵌段共聚物，我们主要考察了柔性嵌段的枝化对体系微相分离行为的影响规律。当柔性间隔较短时，柔性嵌段的枝化使得相界面上柔性嵌段的拉伸能增大，体系倾向于形成相界面较大的形貌；而随着柔性间隔长度增大，柔性嵌段的枝化作用逐渐减弱，最终与线-棒两嵌段共聚物相行为一致。对于 T-形线-棒嵌段共聚物，我们主要考察了锚点位置对体系微相分离行为的影响规律。由于锚点位于棒的中间，柔性侧链在体系自组装过程中产生很强的空间位阻，使体系微相分离行为与线-棒两嵌段共聚物有着显著的差异，如层状相在棒的体积分数较低的区域出现而非层状相在棒的体积分数较高的区域出现。　　 2.含多个刚性嵌段的嵌段共聚物微相分离行为：对于主链型线-棒嵌段共聚物和侧链型线-棒嵌段共聚物，我们考察了棒的个数和分子链的各个组成部分对体系微相分离行为的影响规律。其显著特点是，当刚性嵌段的个数mrod≥2时，微相形貌分别随温度的变化呈现类似的有序-有序相转变行为。并且，通过改变其组成部分的体积分数可以实现对体系微相形貌的调控。对于星形线-棒嵌段共聚物，无论臂的个数是多少，在刚性嵌段的长度较大和较小的区域，体系分别形成层状相和胞状相；而在刚性嵌段的长度位于中间的区域，由于三臂和四臂线-棒嵌段共聚物对柔性嵌段的束缚，使得其自组装形貌在温度较低的区域以穿孔层状相出现。　　 3.ABC三组分线-棒嵌段共聚物微相分离行为：我们主要考察另外一种组份的引入对体系微相分离行为的影响规律。对于线性ABC线-线-棒三嵌段共聚物，当柔性嵌段A和B的长度相等时，层状相占据了相图的绝大部分区域。当保持刚性嵌段的体积分数不变而改变柔性嵌段A和B的相对长度，发现增加嵌段A同时减少嵌段B与增加嵌段B同时减少嵌段A对体系相行为的影响是不对称的。对于星形ABC线-棒三嵌段共聚物，当柔性嵌段A和B的长度相等时，在棒的体积分数较高和较低的区域都发现了层状相；而当棒的体积分数位于中间的区域时，嵌段A和B随着棒的体积分数的不同可以形成交替的穿孔层状相或是交替的条状相。