近年来,随着锂电池和水净化等方面需求的日益增长,聚乙烯(PE)在分离膜方面的相关研究引起了越来越多的关注。由于PE在常温下很难溶解于有机试剂中,而无法适用于一般的制膜方法,工业上一般选用热致相分离法(TIPS法)来制备PE微孔膜。然而,目前大多数研究者都致力于探究TIPS薄膜微观结构与制备条件之间的关系。在TIPS膜形成过程中相分离和结晶之间相互作用的机理仍不清楚,并且膜微观结构和动态因素(例如:冷却速率、冷却时间)的定量关系也难以确定。本论文主要研究了 TIPS法制备HDPE微孔膜过程中存在的动力学问题及其对膜微孔结构和性能的影响,基于相分离机理探索了最佳制膜条件,并通过加入超高分子量聚乙烯(UHMWPE)改善PE膜的微孔结构和热稳定性等性能。改变HDPE与DOP的配比制备不同浓度的HDPE微孔膜,实验测试并绘制了HDPE/DOP体系的热力学相图,确定偏晶点Φm=42%。结合相图和薄膜形貌,分析了该二元体系中HDPE浓度对微孔膜结构的影响。结果表明:随着HDPE浓度的升高,膜的孔径逐渐变小,直至ΦHDPE>Φm,膜的SEM形貌中很难观察到微孔结构。通过控制淬冷温度,探究了冷却条件对HDPE薄膜孔结构和性能的影响。当淬冷温度逐渐升高,微孔膜的平均孔径和孔隙率逐渐增大,膜热稳定性有所升高,水蒸气透过率(WVTR)和动态热机械性能分析(DMA)中E’max以及E"max值均呈现先升高后下降的趋势。其次,研究HDPE薄膜不同位置的微观结构发现,大致将其可以分为三层,借助对TIPS法冷却过程中温度场分布,结合微孔膜的形貌定量探索了薄膜微观结构与冷却速率之间的关系,进而得到HDPE微孔膜制备过程的成膜机理:当ΦHDPE<Φm时,冷却过程中体系发生液-液(L-L)相分离,最终得到具有蜂窝状孔结构的薄膜,当冷却速率φ<50℃/s,主要观察到大孔结构(平均孔径大于0.45μm);当冷却速率的进一步提高(例如:90℃/s<φ<150℃/s),孔结构的平均孔径为0.15-0.25μm;当φ>250℃/s时,会得到小孔径的双连续孔结构(平均孔径不超过0.074μm)。当ΦHDPE>Φm时,冷却速率将通过影响聚合物的结晶动力学来影响膜的孔径和微结构。在低冷却速率下(例如,φ<27℃/s时),形成孔径大于0.6μm的大孔结构。当58℃/s<φ<75℃/s时,主要观察到膜具有尺寸很小的片晶结构。当φ进一步增大到170℃/s或者更高时,聚合物来不及进行结晶,从而导致形成大量不完整晶体。本论文提出了一种在结晶聚合物TIPS膜中原位调控多层次微观结构的方法,有助于实现聚合物微孔膜的结构设计。此外,将UHMWPE、HDPE和DOP三者按一定的比例进行混合,利用TIPS法制备UHMWPE/HDPE共混微孔膜。控制聚合物浓度为30%(即Φp=ΦHDPE+ΦU=30%),淬冷温度为20℃,制备不同UHMWPE浓度的UHMWPE/HDPE薄膜,探究了 UHMWPE浓度对共混膜形貌、结晶度、孔隙率以及热稳定性的影响。结果显示:当ΦU<1.5%时,随UHMWPE浓度的增大,共混膜的孔径分布逐渐变得均匀;当ΦU进一步增大时,共混膜中的部分微孔开始发生塌陷使孔径分布不均匀。随着UHMWPE浓度的增大,共混膜的结晶度和拉伸强度逐渐增大,而孔隙率和WVTR则表现出先增大后减小的趋势。值得注意的是,通过对共混膜的热稳定性分析可知添加UHMWPE后,膜的初始熔融温度有所下降,共混膜在135℃能快速闭孔,膜的热收缩率也从13.4%降低到3.7%,可保证共混膜用作锂电池隔膜时的安全性。