经济的快速发展推动着塑料薄膜市场的不断扩大,普通薄膜材料的综合性能已不能满足人们的使用需求,双向拉伸薄膜因性能优异,应用日益广泛。目前,双向拉伸薄膜成型方法主要有平膜法和管膜法;管膜法具有膜泡厚度难控制、吹胀过程不稳定、生产效率低等缺点;平膜法具有结构复杂、成本高、控制难、易脱膜等缺点。华南理工大学瞿金平教授发明的利用柔性捆绑带和人字轮实现薄膜捆绑无级双向拉伸的方法及装置,从工作原理到机械结构都区别于管膜法和平膜法,具有结构简单、控制容易和成本较低等优点。研究这一新技术的成型过程及加工工艺,具有重要的科研意义。本文以实验室自主研发的无级双向拉伸薄膜试验机为研究对象,根据薄膜拉伸过程建立了物理模型;在基本假设下,利用连续性方程、运动方程、本构方程建立了数学模型;结合实验过程中形成的鞍形曲面的形状,对曲面方程形式进行了合理的假设,根据假设和边界条件近似求解了速度场及鞍形曲面方程,揭示了薄膜捆绑拉伸过程中关键的加工工艺参数对鞍形曲面形状的影响。本文以PP作为实验材料,进行了拉伸实验,研究了加工工艺参数对鞍形曲面大小的影响,实验结果与理论分析基本一致,验证了近似求解鞍形曲面方程的合理性。通过拉伸测试及DSC测试,分析了加工工艺参数对薄膜拉伸力学性能及热性能的影响,结果表明:随着拉伸温度的增加,薄膜制品的拉伸强度先上升后下降,结晶度先增加后减小;随着横向拉伸比的增加,薄膜制品的拉伸强度和结晶度随之提升;当加热功率一定时,薄膜纵向输送速率的改变对拉伸强度及结晶度的影响与拉伸温度类似,其影响实质是改变了实际拉伸温度。通过理论与实验分析,证明了大小合适的鞍形曲面的形成及合理的加工工艺参数对薄膜无级双向拉伸成型至关重要。分析了工艺参数、鞍形曲面和薄膜性能之间的关系,提出了利用实时测量鞍形曲面大小的方法来监测薄膜拉伸成型过程稳定性的新思想。开展无级双向拉伸薄膜成型技术相关的研究丰富了双向拉伸薄膜成型加工理论和实践,为薄膜拉伸成型加工新技术的深入研究和应用,也为无级双向拉伸薄膜成型技术的推广奠定了重要的理论依据。