1.溶解法（内聚能密度法）
低分子分子间的作用力可以直接通过低分子间的内聚能密度表征。内聚能指的是将以Van DerWaals力或氢键力相互结合的分子分离所需要的能量。
内聚能密度的测定方法为实际测量把1 Mol的液体汽化所需要的能量。对于高分子而言，由于其链型分子结构上基团之间相互作用所形成的Van Der Waals力的合力要大于分子中原子间的化学键力，分子在完全分离前即会出现化学键的断裂，即分子的裂解，因此高分子材料不可能出现气相形态。可见，不可能用直接测定高分子内聚能密度的方式表征高分子间的分子间作用力。
在实践上，通常采用高分子聚合物的良溶剂溶解、分离高分子，然后以良溶剂的内聚能密度估计高分子聚合物的内聚能密度。
2.原子力显微镜法
在原子力显微镜的探针和样品的表面涂复需要测定的同一高分子聚合物。当探针与样品表面接触时，涂复在探针和样品表面的高分子间的作用力对探针臂施加了一定的负荷。这一附和被原子力显微镜的上的负荷传感元件感知，从而直接测量得到高分子之间的分子间作用力。
2.1原子力显微镜
与光学和电子显微镜用光、电波以透射或反射方式获得样品微观形貌的二维信息不同，原子力显微镜使用一个微小的探针“摸索”对象的微观面貌。原子力显微镜具有下述特点：
l 不受光、电子波长对显微镜分辩率的限制；
l 可实现三维形貌的观测；
l 可以得到样品与探针相互作用的信息；
l 高分辨率：典型AFM的侧向分辨率（X，Y方向）可以达到2nm，垂直分辨率（Z向）小于0.1nm。
l 样品准备简单；
l 操作环境不受限制。
2.2原子力显微镜工作原理
原子力显微镜工作时，探针以接触、非接触、敲击方式中的一种方式探索样品的表面。当探针的针尖接近样品时，针尖由于受到力的作用使悬臂偏转或使悬臂的振幅改变。悬臂的变化由监测系统检测到后传递给反馈系统和成象系统。连续记录探针扫描过程中的变化即可以得到样品的信息和表面图像。
原子力显微镜（AFM）主要由以下部分构成：
l 探针：原子力显微镜的关键部分，由悬臂和悬臂末端的针尖组成。悬臂一般长为100~200μm、宽10~40μm、 厚0.3~2μm；弹性系数变化在几十Nm-1到百分之几Nm-1；共振频率大于10kHz。悬臂的背面镀有一层金属以达到镜面反射的目的。
l 光检测器：激光由光源出发照射在由金属包覆的悬臂上，反射后进入光电二极管检测器。然后通过电子线路把照在两个二极管上的光量差变成电压信号以指示光点的位置。
l 扫描系统：利用压电陶瓷将1Mv~1000V的电压信号转换成十几分之一到几微米的位移。通过控制电极的变化实现扫描器在X-Y-Z三个方向上的运动。
l 反馈控制系统：由计算机处理通过电子线路输入的扫描信号。当检测到的控制信号偏离设定的控制信号时，计算机发出修正信号修正扫描器和针尖的运动。
l 记录、成像系统：计算机处理由针尖检测到的样品信息，绘制图像。
2.3影响原子力显微镜分辨率的因素
1. 步宽：计算机记录扫描数据点的步宽（步长）。
2. 针尖：影响原子力显微镜成像的主要因素在于针尖的曲率半径和针尖侧面角。原子力显微镜的垂直分辨率与针尖无关。
3. 噪音：噪音的来源很多，其中包括电源、声源和机械振动等。高质量的AFM提供小于0.1nm的噪音影响。
4. 像素：垂直方向所取数据点的数目限制最小可分辨尺寸。像素的大小取决于原子力显微镜的设计。
2.4 原子力显微镜的测定假象
原子力显微镜的测定可以在真空、气相、液相和电化学环境下工作，但在某些条件下原子力显微镜的测定结果也会出现假像。假象一般是由于以下几种情况：
l 针尖成像：样品特征比针尖更为尖锐时，假象出现。
l 钝或污染的针尖：当针尖磨损后不够尖锐，或针尖受到污染时所获图象可能是针尖的磨损的形状或污染物的形状。这种假象的特征是整幅图像具有相同的特征。
l 双针尖或多针尖：当一个针尖末端带有两个或多个尖点时，尖点依次扫描样品而得到重复图像。
l 样品上的污染物：样品上的污染物可以被针尖带走，并随针尖运动，导致图象大面积不清。
分子间作用力的测量只是原子力显微镜在高分子领域的一种特殊应用。从1988年开始，原子力显微镜已经成为高分子科学研究中的一个重要技术手段。AFM在以下方面得到了广泛地应用：
l 高分子表面形貌；
l 微观尺寸下材料性质的研究；
l 多组份样品的相分布研究；
l 亚表面结构的研究。 |
