利用静电纺丝技术制备的聚氨酯（PU）多孔纤维膜,由于表面粗燥度的增加而具有一定的疏水性。同时,静电纺膜的多孔结构（孔径大小和孔隙率）和PU软链段的极性基团（聚醚或聚酯的端羟基）,赋予PU多孔纤维膜一定的透湿性能。因此,PU多孔纤维膜可用作户外服装的功能性（防水透湿）材料。本文采用二甲基甲酰胺（DMF）和乙酸丁酯（Bu Ac）的混合溶剂配置PU纺丝溶液,制备出表面光滑无损的薄膜。对比采用DMF作为溶剂所制备的静电纺丝膜,从溶剂的物理特性,分析采用DMF作为溶剂时PU多孔纤维膜表面产生孔眼缺陷的原因。研究了纤维直径、膜孔径大小、孔隙率对PU多孔纤维膜疏水性、透气性以及透湿性的影响,为超疏水PU多孔纤维膜的开发提供可用的基体。采用两步法,通过水热辅助溶胶-凝胶法制备了超疏水二氧化硅（Si O₂）纳米颗粒。首先,通过正硅酸乙酯（TEOS）的水解和缩合获得亲水Si O₂颗粒。然后,添加十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）,使HDTMS的羟基与Si O₂的羟基发生缩合反应,从而使Si O₂颗粒具有疏水性。本文分析了HDTMS与TEOS的摩尔比对Si O₂颗粒疏水性的影响,发现当HDTMS与TEOS摩尔比为2:40时,所制备的Si O₂颗粒具有超疏水性（水接触角,WCA:156.1°）。此时,Si O₂粉体的滑动角（SA）为3.6°,水滴可以从Si O₂粉体表面滚落。分析了TEOS水热时间对Si O₂颗粒疏水性的影响,发现当水热时间从120 min减少到60min时,得到的Si O₂颗粒仍然具有超疏水性（WCAs≥154.8°,SAs≤5.5°）。这种反应时长较短的超疏水Si O₂颗粒的简便制备方法,为工业生产的潜在应用提供了可能。具有多孔结构的静电纺PU纤维膜可用作防水透湿材料,但是由于PU软段中的极性基团,水经过一段时间后容易渗入膜中。本文将超疏水性Si O₂颗粒接枝到PU多孔纤维膜上以构造粗糙的表面并赋予低表面能,从而改善PU多孔纤维膜的疏水性。首先,利用4,4’-亚甲基双（异氰酸苯基酯）（4,4’-MDI）对PU多孔纤维膜进行化学改性,以获得活性基团,然后将其与（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷（APTES）偶联。之后,将处理过的薄膜添加到疏水Si O₂颗粒的制备溶液中。在此期间,Si O₂颗粒构筑了薄膜的粗糙表面,HDTMS使薄膜具有疏水性表皮。所制备的薄膜表现出显著的疏水性,对不同的水溶液均呈现出水高接触角（WCA）和低滑动角（SA）的特性。经过多次循环拉伸后,改性膜表现出持久的疏水性（WCA在152.7°至154.9°之间变化,SA在5.0°至6.5°之间波动）和高透气性(8.4kg·m^-2·d^-1)。此外,疏水膜具有超亲油性,对各类油具有高渗透通量。并且,在30个分离循环中,依然可以有效分离（98.5%）二氯甲烷-水混合物。在3D模型中通过计算流体动力学（CFD）模拟研究了多孔纤维膜的热和水蒸气的传递,以改善薄膜的热舒适性。通过Digimat软件构建了具有不同纤维朝向和孔隙率的3D模型。采用渗透率反映模型多孔结构的差异。不同孔隙率的CFD模拟（表观速度）和实验（透气率）的确定系数（R²）为0.965,证明了3D模型的准确性。通过COMSOL软件分析了纤维朝向和孔隙率对热和水蒸气传递的影响。由于在整个模拟域内没有温差,所以热传导(10^-9 W/m²)和水分对流(10^-14 mol·m^-2·s^-1)很微弱。当渗透率从1.002 m²增加到1.200m²时,热对流通量从1236.6 W/m²增加到1298.8 W/m²,水蒸气扩散通量从0.382 mol/（m²·s）增加到0.402 mol/（m²·s）,这意味着通过调节纤维朝向提高渗透率有利于热和水蒸气的传递。当孔隙率从44.87%增加到50.15%时,热对流通量从1207.74 W/m²增加到1282.44W/m²,透湿率（WVT）从0.0273 mol/（m²·s）增加到0.0290 mol/（m²·s）。结果表明,孔隙率对热对流和水蒸气传输的影响比渗透率更大,因为渗透率随孔隙率的增加而降低。不同孔隙率的CFD模拟和实验的热对流通量的R²和WVT分别为0.983和0.820,这证明了CFD模拟在热和水蒸气的传递中的有效性。