随着社会文明的迅猛发展,在现代工业生活中,人们的环保理念不断深入,资源的可循环回收已成为经济社会不断持续发展的首要任务和目标,世界上每天会产生或存在大量的混合气体,需要分离富集纯化才能得以回收。聚合物膜用于分离气体时具有巨大的优势,例如质轻,经济,高效,节能,节省空间等,其中聚酰亚胺涵盖许多优良的性能,表现出在气体分离领域巨大的潜力,多年以来,逐步获得了社会的广泛认可与应用。1991年,Robeson汇总并公布了Robeson上限理论,指出了对于聚合物膜,其气体渗透性与选择性呈一种互为矛盾的关系(trade-off),因此,研发一些能够接近或突破该上限的新型材料是气体分离膜不断追求的目标和向前发展的动力。本文从结构改性的层面出发,根据聚酰亚胺分子结构与气体分离性能的影响关系,设计合成了两种含大侧基的二胺分子:3’-(三氟甲基)-[1,1’-联苯]-2,5-二胺,3’,5’-双(三氟甲基)-[1,1’-联苯]-2,5-二胺,同时各分子中也引入了含氟结构,并以无侧基的对苯二胺(PDA)作对比实验,将上述二胺分别和4,4’-(六氟异丙烯)二酞酸酐(6FDA)、联苯型二酐3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)以“两步法”聚合,共得到六种透明PI薄膜。通过FT-IR、~1H-NMR等方法对小分子产物完成了结构上的分析讨论,通过UV-Vis、TGA、DSC、TMA、万能试验机等对高分子薄膜进行了可溶性、耐热性、机械性等方面的分析讨论,同时测定了各薄膜在不同气氛下的气体分离情况。研究发现,该系列薄膜具备良好的综合性能,所有膜的紫外截止波长范围为322~397nm;在400℃之前各膜均无失重现象产生,说明聚酰亚酸的亚胺化完全,各膜的起始热分解温度范围在430~527℃之间,玻璃化转变温度均在273℃以上;所有样品其断裂伸长率是4.7~7.4%,拉伸强度是62~129 MPa,杨氏模量是1.56~2.22 Gpa;随着分子链自由体积的增加,各气体分子在薄膜中的渗透系数提高,渗透系数的改善是通过提高扩散能力完成的。