聚氯代对二甲苯膜(简称PC膜)具有优良的水气阻隔性、防腐蚀性、电绝缘性以及物理机械等性能,它被广泛应用于半导体、MEMS微器件技术、材料防护等诸多领域。PC膜的晶态结构是其结构演变的主要形式之一,也是影响薄膜性能的重要因素。为满足不同的应用要求,PC膜晶态结构的形成及其在高温下的演变,以及结构与性能之间的联系一直是高分子学科关注的热点。以往的研究多数关注的是PC膜的晶胞结构、细观形貌等方面,对介于两者之间的晶态结构(包括晶粒尺寸、晶体排列、晶体取向等)及其在高温下的演变未作详细研究,有关PC膜结构与性能关系的认识尚不充分。本文采用真空化学气相沉积法,在相同沉积条件下制备了厚度分别为0.32μm、12.39μm、7.98μm、17.11μm、120μm的PC薄膜,并对薄膜厚度进行校正,利用同步辐射装置、X射线衍射仪、偏光显微镜等分析手段研究了PC膜晶态结构的形成与堆积；在空气和氦气气氛中分别对17.5μm和120μ mPC膜进行退火处理,并采用X射线衍射、红外光谱分析等方法探讨了不同退火温度、不同处理时间(0-480min)对薄膜晶态结构的影响；采用偏光显微镜、原子力显微镜、差示扫描量热仪、纳米压痕仪、接触角测试仪等测试手段研究了PC膜的结晶形貌、热、力学性能和浸润性,主要结论如下：在较薄的PC膜中,几何受限和基底界面对分子链的吸附作用,导致高分子链在薄膜中的扩散速度较小,晶体在生长初期常呈捆束状,并以平躺片晶生长居多；随着成膜厚度的增加,聚氯代对二甲苯薄膜的结晶度提高,晶粒尺寸增大,结晶状态更加完善。由于晶态结构的形成时间和空间更充分,基底界面吸附作用对侧立片晶的限制较小,优势片晶从平躺取向朝侧立取向发展,分子链平行于基底平面排列的趋势增强。经空气、惰性气氛下退火处理后,PC膜晶相未发生改变,其相对结晶度随退火温度的升高及恒温时间的延长均有所提高,晶粒尺寸增加,膜内侧立片晶浓度增加,分子链平行于基底排列的趋势明显。在有氧环境中随着恒温时间的延长,PC膜中除晶态结构的变化以外,还伴随有氧化、降解过程,分子链上有羰基生成且局部发生断裂；PC膜在250℃惰性气氛中结晶趋于完善需时更长,结晶性更好。PC膜的结晶形貌以及浸润性、热学和力学性能均随膜的晶态结构变化而变化。结晶度提高和结晶取向增强使薄膜的熔点和熔化焓升高,其表面粗糙度、压入模量和压入硬度均呈增大的趋势,表面接触角则呈下降趋势。经250℃退火处理不同时间后,PC膜的结晶不断完善,晶核数量和晶粒尺寸增加,熔化焓增大,但熔点有所降低；PC膜的压入模量和压入硬度随恒温时间的延长而呈波动变化的上升趋势,退火后薄膜变硬变脆,刚性增加；120μ mPC膜表面接触角(<90。)不断减小,润湿性增加,而17.5μmPC膜的表面接触角(>90°)则呈增大的趋势但增幅较小,表现出较强的疏水性,这与高温下PC膜晶态结构的变化密切相关。