膜材料是膜分离技术的重要组成部分。作为一种新型工程塑料，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)树脂具有优异的综合性能，但其流动性极差、临界剪切速率极低、易产生熔体破裂等缺点，使UHMWPE难以用常规的塑料成形技术进行加工。本研究通过选用与UHMWPE相容性较差的乙烯基聚合物及无机物粒子与之共混，采用TIPS法与熔融纺丝拉伸(MS-S)法联用，制备了具有多重孔结构的乙烯基聚合物杂化中空纤维膜。　　 通过溶解度参数法、傅里叶变换红外光谱表面衰减全反射测试、熔点降低法、动态热机械测试等研究了UHMWPE与聚氧乙烯(PEO)、UHMWPE与聚偏氟乙烯(PVDF)及PVDF与聚乙烯醇的相容性。结果表明，它们的相容性均较差，这使聚合物两相之间易于界面相分离形成界面孔，结合聚合物成形收缩及拉伸特性，提出了三种共混中空纤维膜的界面相分离及界面孔产生与发展状态设想，指出分散相较大的成形收缩率及适当拉伸均有利于界面孔的产生。　　 分析了不同UHMWPE制膜体系流变性能，采用差示扫描量热法与广角X射线衍射法讨论了制膜体系熔融与结晶行为。结果表明矿物油可降低制膜体系粘度，同时在不影响UHMWPE晶型的前提下显著降低其熔点；适量PEG(少于10wt％)可改善制膜体系流动性，使结晶规整化；SiO2增大了制膜体系粘度，其作为成核点使UHMWPE相对结晶度增大，一些不完善微晶消失，但整体微晶尺寸减小。在铸膜体系研究的基础上，以矿物油为稀释剂，采用TIPS法制备了UHMWPE平板膜与UHMWPE/SiO2二元杂化平板膜，通过扫描电子显微镜、水通量、孔隙率、孔径分布等方法研究了萃取方式、添加剂含量及淬冷温度对膜孔结构与通透性能的影响。发现定尺寸萃取可防止膜孔收缩，并在UHMWPE与SiO2之间产生界面孔，符合本文提出的聚合物/无机物粒子二元杂化物定尺寸状态下界面相分离状态设想；适量的PEG或SiO2可提高膜的通透性能，同时改善膜的耐压密性；随淬冷温度升高，膜通透性能提高，60℃时，PEG在纺丝过程中溶出，不利于孔形状的保持。　　 以矿物油为稀释剂，采用TIPS法与MS-S法联用，制备了具有多重孔结构的UHMWPE/SiO2二元杂化中空纤维膜，其中多重孔由非晶区破坏孔、界面孔与热致相分离孔组成，界面孔的产生与发展状态用扫描电子显微镜表征，并将其与本文提出的聚合物/无机物粒子二元杂化中空纤维膜界面孔产生与发展状态设想进行比较，同时通过水通量、孔隙率、孔径分布等方法研究了多重孔对膜通透性能的贡献。结果表明，未拉伸膜仅有热致相分离孔，膜孔连通性差；拉伸后，非晶区破坏孔与界面孔作为拉伸孔出现，其与热致相分离孔相互连通构成多重孔结构，其孔径大、膜孔连通性好，其中UHMWPE与SiO2之间的三角形界面孔随拉伸比增加发展为长裂纹，符合本文提出的聚合物/无机物粒子二元杂化中空纤维膜界面孔产生与发展状态设想；多重孔的综合作用使5倍拉伸所得膜的通透性能较好。　　 在二元杂化膜研究基础上，利用乙烯基聚合物PVDF与UHMWPE的不相容性，制备了具有多重孔结构的UHMWPE/PVDF/SiO2三元杂化中空纤维膜，从结晶热力学与稀释剂液滴生长动力学角度出发，研究了PVDF含量、冷却介质及拉伸对膜孔结构与性能的影响。结果表明，PVDF与UHMWPE之间的界面孔在未拉伸时即存在，且PVDF有利于孔的生长，这使三元杂化膜通透性能较二元杂化膜好，但力学性能不佳；拉伸后，热致相分离孔收缩，PVDF与UHMWPE之间的细纹状界面孔、聚合物与SiO2之间的三角形界面孔使孔形状更复杂，这与本文提出的聚合物A/聚合物B/无机物粒子三元杂化中空纤维膜界面孔产生与发展状态设想一致。　　 以矿物油为主稀释剂、PEO为辅稀释剂，制备了UHMWPE/SiO2二元杂化中空纤维膜，通过分析制膜体系热力学相图中双节线与结晶曲线的变化，判断稀释剂配比与UHMWPE含量对制膜体系相分离行为的影响，并用扫描电子显微镜观察膜孔结构与相分离行为的关系，还探讨了UHMWPE含量、冷却介质及萃取与拉伸顺序对复合稀释剂所得膜的孔结构与通透性能的影响。结果表明，增加PEO含量可使制膜体系由单一稀释剂下的固-液相分离转变为液-液相分离，形成边沿为球晶间隙的胞腔孔结构，膜孔连通性提高；较高的UHMWPE含量使膜孔径减小，但却可防止膜孔塌陷，其综合作用使泡点孔径减小，水通量与孔隙率则先增加后减小；与相同温度水相比，空气冷却可使孔形状更完整，膜通透性能更好；先拉伸后萃取可阻止膜孔收缩，膜通透性能较好，但泡点孔径由于稀释剂的润滑作用略有降低。　　 应用有限元，通过改变分散相弹性模量，模拟单向拉伸载荷下，UHMWPE为连续相，圆孔、PVDF及SiO2分别为分散相的共混物应力与应变分布，并调整有限元计算的尺寸参数，模拟不同SiO2含量的共混物应力与应变分布，理论上寻找并实验上验证了不同制膜体系所得膜的界面孔产生规律及其内部形变规律。结果表明，较高的分散相弹性模量与SiO2含量不仅有利于沿拉伸方向的界面顶点处产生界面孔，还可抑制共混物形变；该计算结果与第二、四、五章中提到的，在拉伸作用下，界面孔的产生状态、热致相分离孔的收缩、PVDF分散相的细化等研究结果及第三章得到的SiO2含量对膜通透性能的影响具有较好一致性。