嵌段共聚物之所以與微納米加工技術有聯繫，是因為其“微觀相分離”（ Microphase Separation）特性。
基本介紹
- 中文名：微觀相分離
- 外文名：Microphase Separation
所謂微觀相分離，是指在一定條件下嵌段共聚物中不同嵌段（block）會出現空間分離，形成周期性空間結構。嵌段共聚物類似於水和油的混合。水油不相容，水和油分離是一種典型的相分離。但嵌段共聚物的相分離不可能出現像水和油那樣的巨觀相分離，因為嵌段共聚物中不同聚合物分子之間以共價鍵連線。一方面不同嵌段要獨立自成體系，另一方面嵌段之間有共價鍵的束縛。相分離與共價鍵束縛互相競爭平衡的結果，導致嵌段在空間形成納米尺度的周期性分布。這是一個典型的分子自組裝過程。這種納米尺度的空間周期結構是納米加工技術所關心的。這也是將嵌段共聚物歸類於自組裝納米加工技術之一的主要原因。
由微觀相分離而形成的周期性空間結構的形式決定於不同嵌段之間的體積比。嵌段分子鏈結構和鏈的長度。以最簡單的非結晶態二嵌段共聚物（AB）為例。AB嵌段的組分比（A段體積在整體共聚物中的百分比）決定了空間相分離的結構形式。如表一給出了一些因不同的A段體積分量可能導致的空間分離結構。可以想像，三嵌段共聚物將會形成更加複雜的空間分離結構。由嵌段共聚物自組裝形成的空間納米結構形式可以說是無窮盡的。關鍵是如何控制嵌段共聚物的自組裝過程，使其形成所需要的納米結構。
表一：二嵌段共聚物自組裝可能形成的空間結構
