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随着经济的发展,环境与能源的矛盾问题日益突出,探索开发环境友好的气体分离膜材料是当今社会一项刻不容缓的问题。气体分离膜是一种主要应用在分离空气、吸附二氧化碳、分离和回收石油化工厂尾气中氢气等领域的一种膜分离材料。气体分离膜具有高效,低能耗,低成本,环境友好等优点,进而引起了广大研究者的深入探究。现阶段,气体分离膜材料主要的研究重点在于如何减弱气体渗透性和选择性之间的trade-off制约性,以及如何提高气体分离膜的热稳定性能和抗塑化能力。聚酰亚胺是现阶段综合性能最优异的高分子材料之一,它具有良好的耐高温性、机械性能、绝缘性等优点,被认为是21世纪最有前景的工程塑料之一。合成聚酰亚胺的二元胺和二元酐种类繁多,并且可以通过设计不同结构的二元胺和二元酐结构,赋予其独特的功能。聚酰亚胺气体分离膜近些年来受到了学术界的广泛关注,由于其稳定的化学结构,优异的机械性能和较高的自由体积使聚酰亚胺气体分离膜在分离混合气体时能够兼具较高的气体渗透性和较好的选择性。含炔基的聚酰亚胺是一种可以进行热交联的聚合物,热交联后,形成网状结构,有利于提高其热稳定性和提高气体渗透性。所以,本论文的主要工作是通过结构设计,制备出一类新型聚酰亚胺材料,提高了聚酰亚胺气体分离膜的渗透性,同时提高聚酰亚胺材料的热稳定性。在第一部分实验中,以4ETA（4,4-’（乙炔-1,2-二基）二酞酸酐）,6FDA（4,4’-（六氟异丙烯）二酞酸酐）为二酐单体,DAM（2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺）为二胺单体进行三元共聚,合成了一系列主链含苯炔基的可交联型聚酰亚胺共聚物,然后通过热交联的方法,制备了一系列主链热交联型聚酰亚胺聚合物,并对其进行了改性研究。热交联后的聚酰亚胺,降低了内部分子链的活动性和紧密堆砌,有利于提高气体透过性。通过测试,这一系列聚合物,CO2渗透性得到提高,Crosslinked-4ETA-PI5%的CO2渗透性由1016.7 barrer提高至1221.9 barrer。同时热稳定性也得到明显提高,交联前后的Td5%由532℃提升至563℃。在第二部分实验中,首先合成了一种侧链含苯炔基的二酐单体——PEPHQDA（4,4’（苯乙炔基苯基对苯）二醚二酐）,以6FDA、PEPHQDA为二酐单体,DAM为二胺单体,在室温条件下,进行三元共聚。合成了一系列PEPHQDA-PI侧链型聚酰亚胺共聚物,并于440℃进行了热交联处理,制备了一系列Crosslinked-PEPHQDA-PI聚合物。通过测试,发现交联后气体渗透性得到了提高,Crosslinked-PEPHQDA-PI5%的CO2渗透性由771.4 barrer提升至995.3 barrer。同时热稳定性也得到明显提高,交联前后的Td5%由545℃提升至570℃,证明了交联是一种提高气体渗透性和热稳定性的有效方法。综上所述,本论文设计并合成了两种含苯炔基结构的可交联型聚酰亚胺共聚物——主链型与侧链型,为了提高其气体渗透性以及热稳定性,我们分别对其进行了热交联处理。交联后的聚酰亚胺由于形成了网状结构,限制了链的自由运动,降低了链段的紧密堆砌,使得渗透性大幅度提高。同时与交联前相比,热稳定性得到明显提高,证明了热交联方法对含苯炔基的聚酰亚胺聚合物在气体分离膜领域的改良有着良好的应用前景。