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聚酰亚胺(PI)是一类综合性能比较良好的高分子材料,它拥有优秀而稳定的理化性能,如耐热性,耐化学腐蚀性以及力学性能。然而高新科技的的不断发展,各行各业对于聚酰亚胺的性能要求也在不断得提高,传统聚酰亚胺的缺点慢慢显露,如光学透过性较差,溶解性能差,加工难等缺点,由此聚酰亚胺的结构改性就显得很有必要。聚酰亚胺是有二胺和二酐单体制备而来,我们通过设计和改变二胺或者二酐单体的结构,能够达到改变聚酰亚胺材料性能的目的。随着人们环保意识的日益增强,以及身边的污染日益严重和自然资源的短缺,人们对于可降解型的材料的需求是越来越迫切的,同时受国家政策的支持,究者对于可降解材料的研究也是有着很高的热度,可降解材料同时受到广大消费者的重视,也是实施可持续性发展战略、缓解日渐加重的资源与环境矛盾的一个重要途径。如今,对于广大的消费者而言,真正好的材料除了自身的性能优秀之外,如果材料是可降解的不会给环境带来污染的,那无疑是最好的选择。基于以上背景,本文合成聚酰亚胺的二胺单体进行结构的设计,单体的合成,聚合物材料的制备,以及性能的研究。首先我们考虑的是降解,通常我们的聚酰亚胺只能在碱性的条件下进行降解,而且需要高温强碱的条件下进行降解,条件十分受限,因此在二胺单体中引入缩醛结构:用廉价易得的季戊四醇和对羟基苯甲醛作为原料,在二胺的结构中引入双缩醛结构,缩醛结构可以在酸性的条件下进行降解而且条件更加温和。在引入了双缩醛结构的同时,我们在聚酰亚胺的结构中引入了四个醚键和烃类片段,这会在某种程度上影响到聚酰亚胺结构的热学性能,为了解决这些问题我们在PI中引入了吡啶环结构,吡啶环是一种本身的刚性也比较大的芳杂环结构,因此含有吡啶环PI材料能获得更加优异的热稳定性及化学稳定性。除此之外,聚酰亚胺存在着难溶解,加工困难的缺点,为此我们在PI结构中引入了含氟基团中,使得PI材料获得了更高的溶解性能和可加工性能,由于氟原子的引入降低了PI材料的整体极化率,可以从一定程度上破坏PI分子的规整度,减弱分子间的作用力,增大了分子内自由体积,增加聚酰亚胺分子链的柔性,提高了聚酰亚胺的溶解性,同时氟原子有较高的电负性,能有效的影响到与之相连的PI结构中的苯环上的电子云共轭,从而可以使得PI的光学性能得到改善。本论文的主要创新结果摘要如下:从分子的设计出发,以缩醛结构结构结构的引入为基点,先用常见易得的原料季戊四醇和对羟基苯甲醛在对甲苯磺酸的催化下发生亲核加成制备含有双缩醛结构的二酚单体。之后该二酚作为原料制备出两种二胺:3,9-[4-(4-胺基-2-吡啶氧基)苯基]-2,4,8,10-杂氧螺(5,5)十一烷、3,9-[4-(2-三氟甲基-4-胺基-苯氧基)苯基]-2,4,8,10-杂氧螺(5,5)十一烷,由此在聚酰亚胺分子结构中引入了缩醛结构,并用红外,氢谱,碳谱测试方法表征最终产物的化学结构。将新制得的两种分别含有含氟基团和吡啶环结构的双缩醛二胺单体为原料分别与两种商业化的二酐单体(3,3,4,4-二苯酮四酸二酐(BTDA)和4,4-氧双临二苯酸酐(ODPA))通过热亚胺化和化学亚胺化制得聚酰亚胺聚合物材料,用同样的方法将购买的二胺4,4’-二氨基二苯醚(ODA)分别与BTDA和ODPA两种二酐单体制备出一组聚合物材料用于与之前制备的两组材料进行对比性实验。并对各组聚合物材料的各种理化性能:热力学性能,光学性能,降解性等进行了测定和比较分析。研究结果表明:缩醛结构的引入使原本只能在碱性条件下进行降解的聚酰亚胺材料可以在酸性条件下而且反应条件相对温和(反应温度为20-40℃)的情况下进行降解。在引入缩醛结构的同时,我们在新型的二胺单体中还分别引入了含氟基团和吡啶环结构,实验结果显示了含三氟甲基基团的引入在提高聚合物材料的溶解性同时还使得材料的光学透过性能得到显著的提高,同时还能降低PI的吸湿性能,增加材料的柔韧性;与此同时,吡啶环结构的引入可以改善聚合物材料的热力学性能。