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聚合物的表面性能是由其表面结构决定。表面结构包括表面的化学组成与结构及微纳米几何结构。而要达到对聚合物表面结构进行设计与控制的能力，则必须对表面层分子的化学物理性质，表面层的聚集态结构及表面结构的形成及其控制因素等进行充分研究。然而现有表征手段难以取得表面分子链或基团的结构与取向等微观结构信息，而且对材料表面结构的形成及其影响因素研究很少。
本论文利用具有准单分子层界面敏感性与获取丰富的界面分子结构与取向信息及原位研究能力的和频振动光谱(SFG，su.frequenc.generatio.vibrationa.spectroscopy)技术为主要研究手段，结合其他表征手段研究聚合物溶液固化过程中表面结构的形成及对应的表面性能，并研究所形成的表面结构与固化过程、聚合物溶液性质之间的关系。得到以下结论：
(1)对甲基丙烯酸丁酯(BMA)与甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFHMA)的无规共聚物(poly(BMA-co-DFHMA》的研究发现：浇铸与旋涂两种固化方式对高含氟量的共聚物膜表面结构影响很小，而对低含氟量共聚物影响很大。低含氟量时旋涂膜比浇铸膜具有更低的表面能，旋涂膜表面的含氟组分浓度要高于浇铸膜。对于低含氟量的共聚物，浇铸时表面结构形成为熵控制，在分子链由舒展状态到收缩状态时，含氟组分被包埋在无规线团内部，无法有效离析。而旋涂成膜时，离心外力作用削弱了熵对分子链的控制，含氟组分可以离析到表面，因此具有更低表面能。
(2)SFG研究表明对于聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，不同固化方式得到的膜表面结构(分子链构象与侧链取向)存在明显差别。浇铸成膜时高分子主链与侧链可以做有效的紧密堆积，侧链有序性更好且更垂直于膜表面。旋涂成膜时固化时间短，分子链与基团来不及调整，分子链与侧链不如浇铸时紧密堆积，亲水酯基更易与水相互作用，致使旋涂膜的水接触角下降。
(3)对于PBMA与PMMA均聚物的旋涂膜，在玻璃化温度以上20℃的热处理时，分子链间缠结的存在起到了瞬时交联的作用，无法使旋涂膜的表面结构与浇铸膜一致。在粘流温度以上热处理时，分子链充分自由运动，可以完成从疏松到致密的分子链构象的转变，导致侧链的取向与堆积程度趋向浇铸成膜时的状态，从而使表面结构与浇铸膜一致。
(4)对甲基丙烯酸甲酯(MMA)与甲基丙烯酸-2-全氟辛基乙酯(FMA)的二嵌段共聚物PMMA144-b-PFMAn溶液气/液界面结构研究发现：在临界胶束浓度(CMC)以上，PFMA长度较短时，PFMA段排布在气/液界面上，PMMA段则溶解在溶液本体中。当PFMA段长为10时，表面的吸附量变大与较强的胶束稳定性使得溶液气/液界面上会形成以PFMA为核，PMMA为冠的二维表面聚集体。
(5)嵌段结构(二嵌段与三嵌段)影响着含氟共聚物环己酮溶液的气/液界面结构。三嵌段共聚物PFMA-b-PMMA-b-PFMA更有利于降低环己酮溶液的表面张力。三嵌段共聚物PFMA-b-PMMA-b-PFMA中间段PMMA长度同样会影响环己酮溶液的气/液界面结构。详细的界面结构差别及与溶液表面张力之间的联系有待进一步研究。