防水透湿材料是指能阻止液态水渗透且同时允许水蒸气透过的功能性材料,可广泛应用于纺织服装、医疗卫生、电子电器、海水淡化、建筑墙体等多个涉及国计民生的重要领域。用于纺织服装的防水透湿材料主要包括高密织物、涂层织物、层压织物。其中,高密织物具有较高的透湿性能,但其较大的孔隙导致其防水性能较差;涂层织物具有良好的防水性能,但因其结构致密、缺乏连通孔道,导致其透湿性能较差;层压织物的防水性能和透湿性能均较好,在防水透湿纺织面料市场中占有率最高。防水透湿膜是层压织物的核心功能层,可以根据材料结构和工作原理将其分为亲水无孔膜和疏水微孔膜。亲水无孔膜因其连续的实心体结构而具有较好的防水渗透性能,同时亲水链段作为化学阶梯石,通过“吸附-扩散-解吸附”作用传递水蒸气分子,但该膜无法透过空气。疏水微孔膜的防水性能主要依靠其疏水毛细管结构所产生的拉普拉斯附加压力,因其三维连通的多孔结构而能快速传递水蒸气分子,从而具有更好的透湿性能,此外该材料还具有空气透过性能,因而受到更多关注。目前市场中主流的疏水微孔膜为聚四氟乙烯双向拉伸膜,但该膜存在弹性差和难降解等缺点,且生产中会涉及全氟辛酸等具有生物累积性的有害物质,因此亟需开发环境友好型的高性能疏水微孔型防水透湿膜。静电纺丝技术作为制备纳米纤维的有效方法,具有可纺原料范围广、工艺可调性强、产业化潜力大等优点,并且所制备的纳米纤维膜孔径小、孔隙率高、孔道连通性好、表面润湿性可调,因而引起了全球科研人员广泛和持续地关注。目前,科研人员已利用静电纺丝技术开发出聚氨酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺等多种纳米纤维基疏水微孔型防水透湿膜。然而,现有关于静电纺纳米纤维防水透湿膜的研究还存在如下亟待解决的瓶颈问题:首先,这些纳米纤维防水透湿膜普遍以四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺、甲酸等作为纺丝溶剂,这些有毒有害溶剂的使用不仅污染环境而且危害人体健康;其次,缺乏对纳米纤维防水透湿膜中水蒸气分子传质行为的深入研究,且缺乏对其他液体（如血液和油等）的防渗透性能研究;此外,在实际使用时虽然防水透湿膜经常会受到外力的频繁拉伸作用,但目前对纳米纤维防水透湿膜的力学回弹性还缺乏比较深入的研究。本论文针对静电纺防水透湿膜所面临的瓶颈问题,制备了一系列基于绿色溶剂的静电纺纳米纤维防水透湿膜,重点研究了以乙醇和水为纺丝溶剂的纳米纤维防水透湿膜成型方法,揭示了纳米纤维膜中水蒸气分子的传质机制,明晰了纳米纤维膜防血液/油穿透机理,提出了弹性可拉伸纳米纤维防水透湿膜的多级拉伸回弹机制,系统分析了绿色溶剂基纳米纤维材料结构与防水、透湿、力学性能之间的构效关系。所取得的主要研究成果如下:（1）以乙醇为绿色溶剂、醇溶性聚酰胺为聚合物制备了纳米纤维膜,进一步通过浸渍涂层整理法将含氟聚丙烯酸酯涂覆于纳米纤维表面以对材料进行氟化双疏改性,同时大幅降低了纤维膜孔径（平均孔径为0.64μm）,获得了醇溶性聚酰胺纳米纤维基双疏微孔型防水透湿膜,其不仅能阻止液态水渗透（耐水压为101.2k Pa）,还能有效阻止油的渗透（耐油压为32.4k Pa）。纳米纤维膜经涂层整理后,虽然结构变得致密、孔隙率有所下降,但依然保持了三维连通的孔道结构（孔隙率为55.4%）,因此具有良好的透湿率(11.2kg m-2 d-1)。此外,根据水蒸气分子在纤维膜中的努森数（0.25）,揭示了水蒸气分子在纤维膜中的传输包括分子与分子之间的碰撞（即本体扩散）、分子与纤维膜孔壁之间的碰撞（即努森扩散）这两种扩散行为。（2）通过逐步聚合法合成了醇溶性聚氨酯,以乙醇为绿色溶剂使用乳液静电纺丝技术制备了高弹性聚氨酯纳米纤维防水透湿膜。然后利用热诱导氮丙啶与聚氨酯发生交联反应在纤维中构筑了三维交联网状结构,赋予乙醇基纳米纤维膜良好的耐乙醇溶剂特性,该纤维膜在溶剂中浸泡60min后仍具有稳定的结构与性能。同时,在纺丝液中原位掺杂含氟疏水剂形成乙醇基乳液,提出了疏水聚氨酯纳米纤维在乳液静电纺丝过程中的成型机理,所得纤维膜水接触角由97.8°增加至134.5°。该耐溶剂型纳米纤维膜的耐水压为86.2k Pa,也具有良好的透湿率(13.1kg m-2 d-1)、透气率(5.5mm s-1)和力学回弹性能（在100次循环拉伸后的应变回复率为79.2%）。（3）随后以水为绿色溶剂,采用乳液静电纺丝技术制备了水性聚氨酯纳米纤维膜,通过在纺丝液中原位掺杂氮丙啶交联剂从而在聚氨酯纤维中构建三维交联网络,显著提升其耐热性能、增强其孔道结构稳定性,在160℃高温处理后仍可保持较高的孔隙率（52%）。进一步在纺丝液中掺杂水性氟化聚丙烯酸酯,并通过热诱导促进疏水剂的含氟链段向纤维表面迁移和富集,制备出具有强疏水表面（水接触角为140.2°）的水性聚氨酯纳米纤维防水透湿膜。研究了该纳米纤维膜的表面润湿性和孔道结构与防水透湿性能之间的内在关联,结果表明该水性静电纺纳米纤维膜因其疏水连通小孔结构而展现出良好的耐水压（74.3k Pa）、透湿率(12.8kg m-2 d-1)、透气率(9.3mm s-1),同时还能阻止合成血液的穿透（耐血液渗透压为44.9k Pa）。（4）在上述水溶剂基纳米纤维防水透湿膜研究的基础上,进一步以聚碳化二亚胺为非氮丙啶类交联剂、长链烷基水性乳液为无氟类疏水剂,通过加热诱导构筑三维分子交联网络、促进疏水链段向纤维表面迁移实现了纤维膜疏水孔道结构的成型,制备了更为环保的无氟水性聚氨酯纳米纤维防水透湿膜。该纳米纤维膜具有良好的防水（35.9k Pa）、透湿(4885g m-2 d-1)、透气(19.9mm s-1)性能。而且当环境温度越高、湿度越低时,该纤维膜两侧水蒸气压力差越大,其透湿率越高。此外,该无氟水性纳米纤维膜具有良好的可拉伸和回弹性能,断裂伸长率高达372.4%,在大形变（300%）下经过100次拉伸循环后仍具有较高的回弹性（应变回复率为56.9%）,考察了无氟水性纳米纤维防水透湿膜的多级拉伸回弹机制。