以聚酰亚胺材料为前驱体制备炭膜具有优异的气体分离性能，是目前公认最理想的炭膜前驱体材料，被广泛地应用于炭膜的研究中．然而，现有的研究工作主要集中在探讨制备炭膜的高温热解过程及工艺参数对炭膜结构性能的影响［１－４］．如Ｂｒｕｃｋ等［５］研究了Ｋａｐｔｏｎ型聚酰亚胺的高温热解动力学，Ｃｒｏｓｓｌａｎｄ等［６］则探讨了Ｋａｐｔｏｎ型聚酰亚胺在真空下热解过程中气体分子的析出规律．对聚酰亚胺的低温热解行为也只限于研究聚酰亚胺聚合物膜的塑化现象及膜的中间态结构［７，８］．但对聚酰亚胺的低温热解行为，低温热解炭膜的结构性能及气体分离性能研究较少．如Ｓｈａｏ等［９］研究了６ＦＤＡ 型聚酰亚胺膜从聚合物到中间态，又到炭化阶段的演变过程中，指出Ｔｇ对膜的物理化学性质和气体传递性质的影响．Ｔｉｎ等［１０］研究了聚酰亚胺低温热解过程中结构及形态的变化，发现在５００℃前的低温热解膜仍然会保持着聚合物膜的结构和性能，只有在高于５００℃炭化时才会有无定型的炭结构形成．我们课题组［１１］曾研究聚醚酰亚胺的低温热解及交联过程，发现空气中比氮气中的低温热处理更容易形成热稳定性高的交联结构，而这种交联结构可以阻止炭化过程中有序炭微晶的生成，促使生成更多的无序炭结构，有利于提高炭膜的气体渗透性能．尽管如此，人们对中间态的研究还较少，缺乏低温热解阶段的化学结构和微结构的变化及低温热解膜的研究，而实际上，低温热解通常是高温炭化阶段的准备阶段，是聚合物前驱体向炭膜炭结构转变的一个关键性过渡阶段，直接影响最终形成炭膜的炭结构、孔结构及气体分离性能．此外，低温热解炭膜同时具备聚合物膜良好的机械性能和炭膜高气体渗透性能的优点，具有一定的应用前景．因此，系统地研究聚酰亚胺的低温热解行为，低温热解炭膜的结构性能及气体分离性能对制备高性能炭膜是非常重要的．
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