聚氨酯纳米薄膜是一类兼具力学性能和纳米功能特性的新材料,由于其具有特殊的极性/非极性链段交替排列结构而受到广泛的关注与研究,根据设计需求可以赋予聚氨酯薄膜不同的优良性能,在工业、医学和电子器件等相关领域有着广泛的应用。相比较于溶液成膜,乳液成膜避免了旋涂过程中大量有机溶剂的挥发和使用,因此具有环境友好、低成本和操作方便等优点。但是目前尚未对乳液成膜的机理进行过系统的研究,在退火条件下薄膜的去润湿现象与机理等方面的问题也尚未解决,因此基于乳液成膜方法,制备完整、连续和高质量的纳米薄膜,深入研究薄膜固化过程中的成膜机理,通过去润湿现象解释薄膜与大块材料之间性质差异的具体原因就显得尤为重要。在本文中,我们通过在线监测薄膜的相结构变化、改变乳液性质,基于初生孔洞的密度、尺寸和去润湿速率分析来探究乳液成膜和去润湿的机理。得到的结果如下:（1）提高乳液的固含量,可以增加液膜的厚度,使溶剂水的挥发速率减慢,乳胶粒子有充足的时间聚集成密堆,更有利于分子链之间紧密缠结和贯穿形成均匀稳定的薄膜,有效减少了初生孔洞的密度和去润湿面积。提高软硬比可以增强分子间的氢键结合,形成更稳定的结构,可以有效减少初生孔洞的密度,但是聚氨酯表面张力与聚氨酯和基板的界面张力竞争会导致铺展系数减小,在相同的固化时间内初生孔洞的去润湿速率更快,会得到更大的去润湿面积。除此之外,适当提高分子链中的离子含量可以增加乳胶粒子间的静电斥力,提高乳胶粒子的分散性,使粒子的聚并过程推迟,提高薄膜厚度的均匀性,减少缺陷。（2）乳液体系对薄膜制备有显著影响。我们向乳液中加入不同含量的N-甲基吡咯烷酮（NMP）、醚类助剂和表面活性剂,发现低浓度的醚类助剂、表面活性剂的疏水长链和高浓度的NMP会溶胀乳胶粒子,使乳胶粒子过早聚并,薄膜在固化过程中厚度不均匀,会形成缺陷,使去润湿面积和初生孔洞密度增加,而低浓度的NMP主要分布在水相中,可以提高乳胶粒子的聚并强度,促进粒子间的成膜,有效减少薄膜的去润湿程度。金属阳离子会影响乳胶粒子的表面双电层,Na+/K+会增加扩散层的厚度,推迟乳胶粒子的聚并过程,使乳胶粒子分散均匀,减少薄膜固化过程中的缺陷,Ca2+起到桥接作用,使乳胶粒子提前聚并,增加薄膜固化过程中的缺陷。（3）适度提高软硬比可以增加铺展系数,使聚氨酯在基板上的表面张力减小,降低了孔洞的去润湿速率。但是软硬比过高时,会导致聚氨酯表面张力和聚氨酯与基板的界面张力之间竞争,从而加速了退火过程中薄膜的去润湿过程。提高聚氨酯主链中的离子含量,孔洞的去润湿速率呈现出先减小后增加的规律。这与zeta电位的变化规律相反,通过调节离子含量可以增加乳胶粒子间的静电斥力,减少聚氨酯分子链之间的缠结,可以降低薄膜内部的残余应力,使孔洞的尺寸增长速率更慢。最后,根据去润湿速率计算纳米薄膜的粘度,并与聚氨酯熔体粘度的实测值比较,结果表明,同一温度下,聚氨酯薄膜的粘度远远高于熔体,这是因为随着退火时间的延长,薄膜的相结构没有发生明显变化,分子间的氢键结合不容易受到退火时间的影响,而大块材料会发生软化。薄膜粘度的温度依赖性更强,这是因为随着退火温度的升高两种材料的相结构表现出不同的变化趋势,薄膜中的氢键含量微弱减少,而本体中氢键键合羰基的含量会增加,在一定程度上会削弱分子链流动性对粘度减小所带来的贡献,因此薄膜的流动性更容易受到温度变化的影响,而本体的流动性对温度不敏感。