在我们的日常生活中聚合物乳胶体系的应用非常广泛，例如布匹纸张的涂层、建筑涂料以及粘合剂等等。而在种类众多的聚合物乳胶体系中，聚合物水基乳胶涂料以制备简单方便、环境友好等特性而受到广泛关注。　　经过多年的探索和研究，人们对聚合物乳胶成膜过程的阶段有了统一的认识。目前被广泛接受的观点认为，聚合物乳胶体系在干燥成膜过程可以主要分为三个阶段:1、水分的蒸发和粒子的堆砌;2、粒子的形变;3、粒子间的分子链扩散。传统的显微镜技术只能够对薄膜样品的表面进行观察，而掠入射超小角X射线散射(GIUSAXS)则能够穿透样品表面，从而观察到更加深入的结构，是研究薄膜内部结构十分有利的工具。在本论文所述的研究中，我们基于Xenocs的X射线散射和衍射综合实验平台，对样品台部分进行了重新设计，从而实现了在实验室进行掠入射超小角X射线散射实验。此外，我们利用光谱型椭圆偏振仪(SE)、扫描电子显微镜(SEM)等仪器设备对聚合物乳胶膜在干烧结以及溶剂退火的成膜过程中乳胶膜的厚度及结构演变进行了研究。　　1.我们对目前正在使用的来自法国Xenocs公司的Xeuss1.0X射线散射与衍射实验台进行了改造，将两组无散射狭缝之间的距离从1200mm增加至2400mm，并延长样品到探测器的距离至6558mm。因此，在透射模式下，经过改装后的实验平台能够达到超小角X射线散射的范畴，从而可以对特征尺寸达到数百纳米的样品进行结构研究。基于此定制的X射线衍射和散射综合实验平台，我们将四个步进电机驱动的位移台纵向连接组合得到GIUSAXS的样品台，并对位于探测器前的入射光阻挡器等进行了相应的改造，在实验室搭建了GIUSAXS实验平台。所设计的实验平台也可进行GISAXS以及GIWAXD实验。通过实验，我们发现，所设计的实验平台在倒易空间的分辨率随着光斑尺寸的缩小而增加，在光斑尺寸为0.2mm×0.2mm时，最小散射矢量值(qmin)小于0.01nm-1，并且在0.01nm-1附近仍然有足够多可用的数据点，达到了超小角掠入射散射的范畴。在试运行时，我们对在硅片基底干燥的聚苯乙烯(PS)乳胶膜进行了测试，并对光斑尺寸为0.2mm×0.2mm下的曲线进行了分析。结果表明，在干燥的PS乳胶膜中，乳胶粒子的排列主要以面心立方(f.c.c.)和密排六方(h.c.p.)堆积为主，而体心立方(b.c.c.)的结构相对较少。　　2.我们研究了干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)乳胶膜以及聚苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物P(St-co-BA)核壳结构的乳胶膜在干烧结过程中结构的变化，利用所搭建的GIUSAXS实验平台、北京同步辐射GISAXS实验线站以及椭偏仪对乳胶膜在干烧结过程中的结构及厚度变化进行了跟踪。对PMMA乳胶膜来说，当温度达到乳胶粒子的玻璃化转变温度之后，粒子的形变过程开始进行，通过椭偏仪的结果可以看到乳胶膜的厚度在逐渐降低，而GIUSAXS曲线上，各晶面的散射峰位置并不出现变化，结合SEM的结果，我们认为，当厚度较小的乳胶粒子的硅片上进行干烧结时，粒子的形变并不是各向同性的，而是由乳胶膜的表面向基底坍塌，其横向结构尺寸并不发生变化。粒子在干烧结过程中的形变可分为两个阶段:在第一阶段，粒子形变时，空气通过堆砌形成的网络通道排出，几乎不存在阻力;在第二阶段，之前形成的网络通道由于粒子的形变而被隔断，空气的排出主要通过聚合物熔体。因此，在聚甲基丙烯酸甲酯乳胶膜的干烧结过程中，分子链存在两个阶段的粒子形变过程，并且第二阶段的粒子形变时间比第一阶段长。对于P(St-co-BA)核壳结构乳胶膜来说，由于外层壳材料在形变后并不能完全填满核层材料堆积形成的空隙，因此在干烧结过程中，乳胶膜的厚度呈现两个阶段的降低，分别来自于壳层和核层材料的软化变形。而通过GISAXS在线跟踪P(St-co-BA)乳胶膜在干烧结过程中的结构演变，我们发现，与单层结构一样，粒子堆积形成的有序结构，其横向尺寸并不随着粒子的形变而发生变化。另外，通过对比干烧结过程中乳胶膜的厚度以及GI(U)SAXS曲线上散射峰消失的时间，我们发现，粒子之间的分子链扩散过程并不与粒子的形变过程同步开始，而是需要在更高温度下，聚合物分子链获得了足够高的运动能力之后，分子链扩散过程才开始。　　3.我们将干燥后的PMMA乳胶膜在丙酮和乙醇两种不同溶剂气氛下进行溶剂退火实验，并利用光谱型椭圆偏振仪、GIUSAXS和扫描电子显微镜对干燥后的聚甲基丙烯酸甲酯乳胶膜在溶剂退火过程中的厚度和结构变化进行了研究。实验结果表明:当溶剂的溶度参数与聚合物相近时，在溶剂退火过程中存在粒子的形变以及溶胀过程，在第一次退火过程中，两种过程均存在，当乳胶球粒子形变速度较快时，则出现乳胶膜厚度降低的情况，而在随后的第二、第三次溶剂退火过程中则仅仅存在因溶胀所带来的乳胶膜厚度的增加;乳胶球的分子链扩散过程在第一次退火过程中就已经完成，退火过程结束后得到连续均一的高分子膜。而在劣溶剂中，乳胶球模量下降有限，几乎不存在形变过程，在溶剂退火时，仅存在溶胀过程。而GIUSAXS结果也表明，在溶剂退火过程中，乳胶粒子的形变与干烧结过程一致，粒子的形变为各向异性，由乳胶膜的表面向基地方向坍塌。