近三十年来,随着军事国防与航空航天等科技领域的迅猛发展,对于在极端条件刺激后（如温度、辐射等）仍然具有良好热性能和力学性能的高分子材料得到了人们越来越广泛的关注。例如,在一些聚合物炸药的粘结剂、探空气球以及轮胎（飞机、汽车等）中,都能找到高分子材料的身影。深入了解聚合物弹性体材料在高温、辐射以及其它苛刻条件处理后的热力学性能变化及结构演化可以为高性能聚合物材料的设计提供新的方法。而目前关于聚合物弹性体材料的结构和性能关系的研究主要集中在外界条件（如结晶温度、结晶压力、变形速率）等改变后对其变形过程中的结构演变影响以及性能变化,而对于在聚合物材料在本身的物理化学性质发生改变后产生的影响还尚不清晰。此外,由于聚合物材料本身的化学结构也非常复杂,这主要体现在空间和时间两个维度上。在空间尺度方面,一些热固性弹性体通常不仅包含橡胶基体,还包含不同种类的填料,而热塑性材料则通常具有微相分离结构,这些都给聚合物带来多尺度结构特性。而在时间尺度方面,由于每种结构的弹性体在不同温度和应力外场下会具有不同的松弛动力学,导致其也会表现出多尺度的特性。而聚合物弹性体的宏观热力学行为实质上是其结构和松弛动力学与外场激发相互耦合的结果,这导致人们对聚合物弹性体的结构与性能关系研究成为学术和工业界的一个难题。作为一种重要的炸药粘结剂,F2313是由偏氟乙烯和三氟氯乙烯单体共聚而成,在使用性方面有着高分子材料的许多综合性能要求,并且它的理化性能也会直接影响配方中含能材料的力学性能。因此,本论文尝试揭示典型的弹性体材料F2313在外界条件刺激后的结构改变对其力学性能产生的影响机理。以其来指导弹性体材料在未来具有更为广泛的应用。本文通过红外光谱（FTIR）、核磁共振(19F NMR、~1H NMR)、凝胶渗透色谱（GPC）、X射线衍射（XRD）、X射线小角散射（SAXS）、热分析（DSC-TGA）、拉伸测试等实验技术研究了F2313膜在伽马辐照及氨水处理前后的结构和性能变化及其变形过程中的结构演变机理。其主要研究内容和结论如下:（1）通过溶液浇铸法制备了非晶态的F2313薄膜,膜的厚度为500μm左右。利用60Co辐照源以5.4k Gy/h的剂量率对样品进行辐照,辐照样品的总剂量分别为0k Gy、43.2k Gy、86.4k Gy、172.8k Gy、345.6k Gy和561.6k Gy。通过FTIR发现C=C键和C=O键的强度随着辐照剂量的增加逐渐升高,表明了在辐照过程中发生了脱卤代烃反应和氧化反应等;通过GPC和凝胶含量的测定发现F2313随着辐照剂量的增加,其分子量逐渐降低,交联程度在高辐照剂量下随辐照剂量的增加而增大,表明辐照后F2313发生了降解反应和交联反应;通过TG-DSC和RSA发现辐照后F2313的热分解温度降低,玻璃化转变温度和拉伸强度随凝胶含量增加而增大,断裂应变随辐照剂量增加而降低,表明辐照后F2313的宏观热力学性能发生了巨大的变化;最后,通过SAXS表征发现F2313在辐照后生成了网络状的聚集结构,这些聚集结构由于分子量太大而变为凝胶,并在拉伸过程中由于不易取向而无法在垂直拉伸方向上形成纤维桥或孔结构。这也是随辐照时间增加其拉伸强度增大,断裂应变降低的原因。（2）通过把溶液浇铸法制备的半结晶F2313膜浸泡在氨水中来制备具有不同分子结构改变程度的样品,以此来研究微弱分子结构和基团的变化、微相分离域/晶体变化和力学性能、结构演变变化之间的关系。通过FTIR和NMR结果发现随着改性时间的增加,聚合物分子结构和分子基团等发生较大变化,表明氨水处理脱卤代烃和氧化等反应;通过固体流变仪（RSC）表征发现改性后的F2313的拉伸强度增强,断裂应变降低,表明微观结构的改变对其力学性能产生一定程度的影响;而WAXS表征发现F2313样品内部的原始晶体在拉伸过程转变为取向的纤维晶,且氨水改性后这种转变过程受到抑制;通过SAXS表征发现F2313样品在变形过程中除了发生了晶体形状和排列的变化,还在中尺度上发生了多层结构演化,如晶体层间和层内滑移、取向等。综上所述,外界极端环境的刺激会破坏F2313的分子结构、分子链的规整度和分子量等,导致其内部的分子结构的破坏,进而对宏观性能产生巨大的影响。因此研究在外界极端条件刺激后F2313结构和性能的变化关系对氟聚合物在使用和储存等过程中具有重要的参考价值。