本文利用对聚合物中原子尺寸的自由体积极为灵敏的正电子湮灭技术，主要研究在高分子物理中的研究热点问题：聚合物共混物的相容性问题、聚合物共混物的玻璃化转变温度及聚合物共混物的相行为的热动态特性问题；还研究e<＋>放射源自辐射对热塑性弹性体SEBS及SEBS／SMMA的自由体积参数的影响和它们的次级结构转变和玻璃化转变；最后研究了<60>Co的γ辐照对SB的微结构的影响。具体内容如下： 1． 应用正电子湮灭寿命谱仪（PALS）、示差扫描量热法（DSC）和傅立叶红外光谱法（FT-IR）研究聚苯乙烯－聚甲基丙烯酸甲酯共聚物（polystynene-co-methyl methacrylate，SMMA）（含40wt％的聚苯乙烯）和聚苯乙烯－聚马来酸酐共聚物（polystyrene-co-maleic anhydride，SMA）（含有7wt％的马来酸酐）的共混物的微相分离。得出结论：联合PALS、FT-IR和DSC研究手段，推断SMMA／SMA（80／20）共混物在分子水平上存在相分离，SMMA／SMA（30／70）共混物在分子水平上是完全相容的，并从自由体积的观点和相互作用的观点分析了原因。 2． 选择相容的SMMA／SMA（30／70）共混物、部分相容的SMMA／SMA（80／20）和SMMA／SMA（60／40）共混物对作为研究对象，研究了它们的自由体积特性热动态变化特点。发现1：SMMA／SMA（30／70）共混物存在明显的单一玻璃化转变温度，而共混物SMMA／SMA（80／20）和（60／40）却存在两个玻璃化转变温度。在内容1的基础上，进一步肯定SMMA／SMA（30／70）是在分子水平上完全相容的，而SMMA／SMA（80／20）是在微观上存在相分离。发现2：在130℃～160℃稳定范围内，（20／80）共混物的自由体积分数随着温度的变化相对于正常的自由体积热膨胀的现行规律存在负的偏离。这种自由体积膨胀被约束，导致该共混物在该温区变成均相，呈现UCST行为。而SMMA／SMA（60／40）共混物的自由体积孔的大小也出现类似行为。因此可以初步得出结论，PALS方法研究自由体积孔的尺寸和自由体积分数随温度的依赖关系不仅可以确定共混物的玻璃化转变温度和二次结构松弛，而且可根据自由体积参数变化规律的偏离和常温状态下的相行为，初步推断共混物的相行为的温度的依赖性，从而确定温度升高过程中，共混物的相结构的变化。在本实验中，首次用正电子湮灭寿命谱方法尝试解释共聚物共混物的UCST行为。发现3：在PALS实验，等温点的停留时间不同，测量的该共混物都只有一个T<,g>且值是有所不同的。在每一个温度点停留时间为20小时，在T<,g>温度以上，结构松弛的驰豫时间已与等温停留时 间相当，发现在某一段温度范围内，共混物的自由体积参数明显地偏离线性关系。从I<,3>值在该段的变化趋势，认为共混物在该温度段经历了相分离的成长阶段。 3．利用PALS研究了<22>Na放射源的e<+>自辐射对三嵌段共聚物聚苯乙烯－聚乙烯／聚丁稀－聚苯乙烯（SEBS）的正电子湮灭参数的影响，而后结合Eldrup的经典模型，研究了SEBS的自由体积孔尺寸和自由体积分数随温度的变化关系，给出了自由体积分数在T<,g>以上与温度变化呈线性关系，而在T<,g>以下温度区域内与温度呈非线性关系，最后结合Williams-Landel-Ferry（WLF）自由体积理论和Eldrup的经典模型讨论了热膨胀系数。又利用PALS分别研究了<22>Na放射源的e<+>自辐射对增强SEBS／SMMA（95／5）共混物的正电子湮灭参数的影响和SEBS／SMMA（95／5）共混物自由体积参数的温度依赖性，并比较分析了SEBS和SEBS／SMMA（95／5）共混物的自由体积孔的热膨胀率。发现：由于添加SMMA在SEBS网络中，导致在玻璃化转变温度以上，自由体积的孔的热膨胀率小于未添加前的孔的热膨胀率，并解释了其产生的机理。 4．利用正电子湮灭技术和傅立叶红外分析研究手段，基于Eldrup的自由体积孔经典模型，分别研究了<60>Co的γ辐照剂量对聚苯乙烯－丁二烯二嵌段共聚物（SB）的自由体积和微结构变化的影响，并关联两种测试结果，确定了γ辐照对SB的辐照交联和降解模型。而后用热重分析（TGA）和动态力学分析研究了辐照前后的SB的热稳定和力学性能，给出了自由体积参数变化与热稳定和力学性能的关联。得出在有氧环境下，SB二嵌段橡胶受<60>Coγ光子辐照后，交联与降解同时发生，在剂量小于500kGy，先是SB中的PB脱氢，而后被氧化，形成部分氧化交联，在大于500kGy的剂量情况下，SB的双键结构直接断裂，使降解占主导地位。