随着膜分离技术应用领域不断拓宽,对膜材料及膜性能的要求也越来越高,开发具有更加优异化学稳定性、热稳定性、高强度和高抗污染性的新型膜材料已成为膜科学与技术领域的热点课题。乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)是具有耐高温、耐腐蚀、力学性能优良等特点的热塑性含氟聚合物,是制备高性能微孔膜的理想材料。为解决因成膜温度较高造成ECTFE微孔膜制备困难以及膜孔结构单一的问题,本研究选用适当稀释剂,采用热致相分离(TIPS)法,在低于ECTFE熔点的温度下制备ECTFE微孔膜,优化膜结构及性能,并探索其在超滤、膜蒸馏、油水分离等膜分离领域的应用。采用熔融纺丝技术制备ECTFE纤维,研究热处理及拉伸等后处理工艺对纤维结构与性能的影响。结果表明,ECTFE结晶结构属六方晶系,晶胞参数:α=b=0.57nm;ECTFE纤维在热处理温度150℃以内各项性能均保持稳定,表现出优异的热稳定性、力学性能、抗蠕变和耐化学试剂腐蚀性能。基于Flory-Huggins聚合物溶液理论,选择与ECTFE相容性较好、能在低于ECTFE熔点温度下形成均匀铸膜液的稀释剂——己二酸二异辛酯(DOA),并以二氧化硅(SiO2)微粒和复合无机粒子(组成成分为多种水溶性和非水溶性无机粒子)为添加剂,采用TIPS法制备ECTFE微孔膜。通过形貌观察,纯水通量、孔隙率、平均孔径、水接触角、力学性能及蛋白分离等测试,分析ECTFE微孔膜的超滤分离性能。结果表明,ECTFE微孔膜具有多孔表面和各向同性的断面微孔;添加剂的加入,在膜内成功引入了界面微孔和溶出微孔结构,丰富了ECTFE微孔膜结构,且其疏水性和蛋白截留率增大。以DOA和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)为二元混合稀释剂,采用TIPS法制备结构可控的ECTFE平板和中空纤维微孔膜。以热力学相图为理论依据,分析膜结构成形机理;通过形貌观察,孔隙率、水接触角、力学性能以及渗透截留性能等测试,分析微孔膜的膜蒸馏性能。结果表明,通过调控混合稀释剂比例,实现了 ECTFE平板微孔膜由蜂窝状孔向双连续状孔再向球晶状膜结构的演变;添加适当含量复合无机粒子可有效改善ECTFE中空纤维膜致密的微孔结构;在液-液相分离区域内制得的微孔膜具有优异的疏水和抗污染性能,在减压膜蒸馏应用中有较高的渗透通量和脱盐率。当混合稀释剂中DOA含量为25wt.%时,ECTFE微孔膜脱盐效率最高,渗透通量达16.7 L·m-2·h-1,脱盐率高达99.99%。分别采用有机共混、无机杂化的方法进一步提高ECTFE微孔膜的疏水性,拓展其应用范围。以聚全氟乙丙烯(FEP)为共混组分制备ECTFE/FEP共混微孔膜,FEP的混入增大了微孔膜表面孔隙率及疏水性,使共混膜展现出良好的疏水亲油性,实现了对油水混合乳液的有效分离。以疏水纳米SiO2微粒为改性添加剂制备ECTFE/SiO2杂化微孔膜,SiO2微粒的加入,使膜表面的微纳米多级孔结构被一层小尺寸的微突均匀覆盖,形成类荷叶表面多层级的微纳米结构;当SiO2添加量为4wt.%时,本身超亲油的膜表面又表现出超疏水特性,其在油水乳液的分离实验中表现优异,不仅能成功分离多种类型油包水乳液,且分离精度可达99%以上。此外,ECTFE/SiO2杂化微孔膜还具有优异的抗污染和耐酸碱腐蚀性能,结合其制备工艺简单、可重复性强、易于大规模生产等优点,未来有望在工业和日常生活含油废水处理、原油及燃料的分离纯化等领域得到应用。