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PTFE微孔膜是一类新型膜材料，具有优异的化学稳定性、热稳定性、出色的防水、透湿等特性，在化工、电子、医学等众多领域都具有极其广阔的应用前景。但纯PTFE膜力学强度及亲水性等性能较差，很大程度上限制了其在众多领域的广泛应用。因此，PTFE微孔膜的改性引起国内外众多专家学者的研究兴趣。
本研究以PTFE乳液树脂为原料，ZrO2微纳米粉体为增强体，采用机械拉伸法制备出ZrO2/PTFE复合微孔膜，系统研究了各工艺条件对于复合微孔膜孔隙率、结晶度和拉伸强度等性能的影响，同时采用低温等离子体对复合微孔膜进行表面处理以改善其亲水性，并利用XPS分析改性后复合微孔膜表面化学成分变化。
实验首先研究了造孔剂和分散剂对于复合微孔膜制备的影响，结果表明添加NaCl或NH4HCO3造孔剂制得的复合微孔膜孔隙率略有增加而拉伸强度大幅降低；添加了PVA分散剂制得的复合微孔膜孔隙率和拉伸强度均大幅增加。
采用单因素法系统研究了各工艺条件对ZrO2/PTFE复合微孔膜孔隙率、结晶度和拉伸强度的影响，结果表明：复合微孔膜的孔隙率与拉伸倍数、ZrO2含量和热处理时间成正比关系；随着热处理温度的升高，复合微孔膜孔隙率先增大后减小，在热处理温度320℃时达到最大值，孔隙率的变化情况符合时温等效原理；复合微孔膜的结晶度与拉伸倍数、热处理温度和热处理时间成正比，与ZrO2含量成反比，且结晶度变化符合时温等效原理；拉伸强度与ZrO2含量成正比，与拉伸倍数成反比。拉伸强度随着热处理温度的升高或热处理时间的延长，呈先增大后减小的变化趋势，分别在310℃和10min时出现最大值，这是结晶度和孔隙率两方面因素共同作用产生的结果。
在80℃、30％的NaOH溶液中浸泡ZrO2/PTFE复合微孔膜研究其耐强碱性能，随着强碱处理时间的逐渐延长，微孔膜的拉伸强度呈现先增大后减小在趋于平缓的变化趋势；12h后复合微孔膜的拉伸强度变化不大。
采用低温等离子体对复合微孔膜进行表面改性以提高其亲水性，研究表明：ZrO2/PTFE复合微孔膜亲水性改善幅度与处理时间和功率的变化趋势一致，都是先增大后减小，再小幅增大，最后趋于平缓；最佳处理功率为400W，最佳处理时间为30s;复合微孔膜表面引入了大量含氧基团是其亲水性改善的主要原因。