双向拉伸成型的PTFE微孔膜广泛用于特种服装、环保过滤、生物医学等众多领域，但薄膜均匀性是影响其进一步推广应用的瓶颈。本文针对这一问题，采用实验室和生产线相结合、实验和理论模拟并进的方法，对PTFE薄膜均匀性影响最大的横向拉伸过程进行了系统研究。研究了横向拉伸过程中PTFE薄膜结构和性能在横向方向上的差异，并通过实验和有限元模拟获得的薄膜形变规律和力学机制，在以上研究的基础上提出控制薄膜均匀性的有效途径。 主要研究内容包括： 1.采用厚度测试仪、液滴形状分析仪、SEM、孔径分析仪、XRD、DSC等手段研究了PTFE薄膜横向方向上厚度、表面形态和结晶结构等的变化，获得横向拉伸对薄膜横向均匀性的影响规律; 2.采用透湿仪、耐水压测试仪等测试PTFE微孔膜及其层压织物的防水透湿性能，探讨了PTFE微孔膜结构和性能上的不均匀性对层压织物性能影响； 3.鉴于薄膜拉伸形变的复杂性，本文将有限元引入到PTFE薄膜横向拉伸的研究中，通过实验和有限元模拟探讨了横向拉伸过程中薄膜的形变和力学机制，深层次研究横向拉伸过程中PTFE薄膜不均匀的产生原因； 4.系统研究了横向拉伸温度和拉伸速率对PTFE微孔膜均匀性的影响;横向拉伸和热定型过程中薄膜产生的弓曲将导致薄膜横向方向上原纤取向的差异，是薄膜不均匀的另一原因，本文研究了横向拉伸和热定型过程中薄膜的弓曲现象，分析了弓曲现象的产生机制；结合横向拉伸的薄膜形变和力学机制，提出了控制薄膜均匀性的有效途径。 主要结论包括： 1.横向方向上PTFE薄膜两侧厚度拉伸比明显高于中间，分别为6.3和3.2，导致薄膜两侧薄中间厚;薄膜的孔径由中间的0.356μm向两侧的0.408μm变化，而孔数8.03×109个/cm2增加到11.2×109个/cm2。PTFE薄膜横向方向上厚度和微孔结构的差异直接导致薄膜及其层压织物的耐水压呈现中间高两侧低、透湿量中间低两侧高的趋势。 2.DSC和XRD的分析结果表明，拉伸降低PTFE的结晶度，由于薄膜两侧拉伸比高于中间，使得薄膜两侧结晶度小，中间部分大。由于横向方向上薄膜结晶度和孔径结构(粗糙度)的差异，造成薄膜与水的接触角由两侧的135.10向中间的149.60变化，这是薄膜和织物间剥离强度呈现中问高两侧低的根本原因。 3.实验和有限元模拟分析得出，在PTFE薄膜横向拉伸过程中，拉伸应力由薄膜的两侧逐步向中央传递，并随着拉伸比的增加，拉伸应力逐渐增加；两边的拉伸总是先于中间部分，随着拉伸进行，逐渐由两边向中间扩展。这一研究表明，PTFE薄膜的横向拉伸属非均匀拉伸，两侧拉伸倍数大，中间部分拉伸倍数低。这一拉伸行为直接导致了薄膜在横向方向上厚度、微孔结构和表面张力等的不均匀，进而影响层压织物性能的不均一。横向拉伸阶段是控制薄膜微孔结构、厚度等的关键环节。 4.在横向拉伸和热定型过程中，薄膜在横向拉伸应力、纵向收缩产生的纵向收缩应力、薄膜两边夹具束缚等多方面作用下产生弓曲;由于定型温度远远高于横向拉伸温度，致使热定型阶段的薄膜硬度远低于拉伸过程，最终导致热定型阶段的弓曲进一步加大，因此热定型阶段是控制弓曲的关键环节。 5.应力应变曲线表明，低温条件下可实现PTFE薄膜的横向拉伸，但微孔结构的形成和厚度的降低强烈依赖拉伸温度，横向拉伸具有明显的温度敏感性；薄膜形变滞后于拉伸应力，拉伸速度影响应力传递，由于材料的应变硬化以及速率敏感效应导致材料厚度减薄区继续形变的应力增大，高速横向拉伸应力传递比低速拉伸的应力传递快，使PTFE薄膜横向方向上厚度和微孔结构趋于一致;热定型温度影响弓曲，因此通过改变横向拉伸中的温度分布、横向拉伸速度、以及降低热定型温度可提高PTFE薄膜的均匀性。