聚偏氟乙烯是一种多晶型聚合物,是含氟材料运用最广泛的材料之一,主要运用在水处理方面。熔融拉伸法是制备聚偏氟乙烯多孔膜较新的方法之一。采用熔融拉伸法制备PVDF多孔膜,具有工艺简单、操作安全、环保及可连续生产等优点。本论文研究了制备过程对聚偏氟乙烯多孔膜结构和性能的影响,以获得结构良好的多孔膜。一方面,我们讨论了牵伸比对PVDF流延膜结构和性能的影响,并进一步探讨了退火温度的影响。另一方面,本文研究了拉伸工艺包括拉伸速度、拉伸倍率和拉伸温度与晶型转变对PVDF多孔膜结构和性能的影响。文中我们采用了X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和红外光谱仪(FTIR)等测试手段对其进行表征。实验结果表明：1、跟踪研究了牵伸比从0到77的聚偏氟乙烯流延膜的结构和性能的影响。在应力场下结晶的流延膜只存在α晶型,且没有发生相转变。随着牵伸比的增加,蚀刻后的微观结晶结构表现出从最初的球形结构逐渐转变成垂直于挤出方向的有序的片状结构,膜的取向度增加。与此同时,拉伸过程中的细颈现象消失而应力硬化越来越明显。较高的牵伸比可以获得结构和性能良好的聚偏氟乙烯流延膜。2、退火热处理对流延膜的晶型影响不大,仍为α晶型,没有新的晶型形成。热处理温度从110℃上升到140℃时,热处理所形成的亚稳态结晶部分的吸热平台区逐渐向高温方向移动,且面积不断增大,膜的弹性回复率和结晶度同时增加。热处理温度升高至150℃时,吸热平台区向低温方向移动,所占比例减少。经过拉伸后,吸热平台区消失,形成了初始的架桥结构,吸热平台区对微孔结构的形成有着直接的影响。结果表明,140℃为最佳热处理温度。3、不同冷拉速度对聚偏氟乙烯多孔膜结晶性能和微观结构具有不同影响。在较低的拉伸速度下,片晶分离不明显,较低的应力不足以使低温吸热平台区完全消失,更多的应力作用在片晶的薄弱部分,使其重排,形成了较多的β晶。当拉伸速度为50mm/min时,更多的应力用于片晶分离,片晶分离明显,β含量最小,形成了明显的孔洞结构。而过大的速度,容易导致把薄弱的片晶抽出重排形成较多的β晶,片晶变形甚至被拉跨。因此,冷拉过程中α晶向β晶型转变不利于微孔的形成。4、跟踪研究了不同冷拉倍率对聚偏氟乙烯多孔膜结晶性能和微观结构的影响。热处理膜经过拉伸后,低温平台区消失,被拉伸的短tie链和薄弱的片晶形成了新的p相,其含量随着拉伸倍率的增加而增加。在较低的拉伸倍率下,片晶分离不明显,微孔较少。当拉伸到60%时,膜的微孔结构增加,片晶分离明显。但较大的拉伸倍率形成了高含量的β晶和破坏了片晶结构,不利于微孔的形成。5、热拉温度是影响多孔膜的一个重要工艺因素。和冷拉试样相比,热拉试样的主熔融峰向高温方向移动,这与热拉形成的稳定架桥结构有关。热拉伸后试样DSC曲线上在主熔融峰左侧形成了一个明显凸肩,由β晶和从主片晶中抽离出不同厚度的片晶部分组成。随着热拉温度的升高,凸肩面积先增大后减小,在135℃时为最大值。多孔膜仍然以α晶型为主。较低的热拉温度使分子链运动不充分,片晶难以分离。热拉温度等于或高于退火温度,分子链易发生解缠结,取向减少,难以形成稳定的架桥结构,片晶变形破坏明显。而适当的热拉温度(135℃),可以形成微孔和架桥结构良好的多孔膜。6、与冷拉拉伸倍率结果不同,保持总拉伸倍率一定,改变冷热拉伸倍率对膜的β含量影响不大,膜仍然以α晶型为主。和不同热拉温度一样,在熔融曲线上出现了一个明显凸肩,其所占比例随着热拉拉伸倍率的增加,呈先增加后减小的趋势。在较低的冷拉倍率和较高的热拉倍率下,片晶未完全分离,形成的孔洞结构不明显。较大的冷拉倍率和较低的热拉倍率,片晶被拉伸至形变,微孔减少。合适的冷热拉伸倍率(50%-50%),膜的微孔结构良好。7、冷拉形成初始的架桥结构,热拉使微孔扩大,架桥结构更加稳定。相比于冷拉,冷热拉伸后的多孔膜微孔和架桥结构更加明显。在保持总的拉伸倍率不变的情况下,热拉温度和不同冷热拉伸倍率对β含量影响不大,仍以α晶型为主。热拉过程中,α晶型向β晶型相转变并不是影响微孔结构的关键因素。