光响应高分子材料因其利用了光源特有的环保性、远程精确定位和可控性等优异特性受到了较多的关注。在光响应高分子材料中,光响应偶氮聚合物材料是目前人们研究最多的光响应聚合物材料之一。利用偶氮聚合物中偶氮苯基团的顺反异构所引起几何结构变化这一特点可用于制备光致形变材料。目前关于偶氮聚合物光致形变材料的研究,主要集中于偶氮液晶弹性体。尽管偶氮液晶弹性体的研究已很丰富,但偶氮液晶弹性体自身机械性能和热稳定性较差,无法扩展其应用领域。近年来,科研工作者将偶氮苯基团引入到聚酰亚胺酸和聚酰亚胺主链上,可应用于高性能光致形变材料的制备与研究。聚酰亚胺作为一种应用广泛的特种工程塑料,具有优异的热稳定性和良好的机械性能。将偶氮苯基团通过共价键的方式引入到聚酰亚胺体系,可以赋予聚酰亚胺材料光响应性。然而线型主链含偶氮苯基团聚酰亚胺材料由于其刚性的主链结构和分子链的堆积缠绕,限制了偶氮苯基团的光致异构,进一步限制了其光致形变速率。于是,人们将超支化结构与聚酰亚胺材料相结合,利用超支化结构具有较大的自由体积的优点,制备含偶氮超支化聚酰亚胺光致形变材料。但另一方面,超支化聚酰亚胺由于其独特的高度支化结构而使得链缠结较弱,成膜性和机械性能较差。本论文从分子设计角度出发,将线型结构与超支化结构的优点相结合,通过一定长度的酸酐封端线型聚酰亚胺与不同的三胺反应,合成了一系列具有不同线型结构链长和不同支化结构的含偶氮超支化聚酰亚胺材料,并对含偶氮超支化聚酰亚胺材料的溶解性、热学性能、光致异构行为、光致形变行为和机械性能进行了研究和比较分析。(1)以对二氨基偶氮苯为单体与六氟二酐进行共聚,通过调节投料比,制备不同聚合度的酸酐封端的线型聚酰亚胺,再进一步与4,4’,4’’-三氨基三苯胺进行共聚,从而制备一系列不同线型结构链长的含偶氮超支化聚酰亚胺。溶解性测试表明所制备的不同线型结构链长的含偶氮超支化聚酰亚胺均具有良好的溶解性。热学性能测试结果表明所制备的不同线型结构链长的含偶氮超支化聚酰亚胺均具有较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性。随着线型结构链长的增加,聚合物的玻璃化转变温度也相应提高,而其热稳定性却相应的降低。我们对所制备的含偶氮超支化聚酰亚胺进行了光致异构行为研究,研究结果表明,随着线型结构链长的增加其光致异构速率也相应降低。光致形变行为研究结果表明,所制备的含偶氮超支化聚酰亚胺薄膜均具有光致形变性能,随着线型结构链长的增加其光致形变速率相应降低。机械性能研究表明,随着线型结构链长的增加其拉伸性能相应的提高。(2)以对二氨基偶氮苯为单体与六氟二酐进行共聚,制备一定聚合度的酸酐封端的线型聚酰亚胺,再分别与4,4’,4’’-三氨基三苯胺和1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯进行共聚,从而制备两种不同支化结构的含偶氮超支化聚酰亚胺材料。溶解性测试表明所制备的含偶氮超支化聚酰亚胺均具有良好的溶解性。热学性能测试结果表明所制备的两种不同支化结构的含偶氮苯基团超支化聚酰亚胺材料均具有较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性。随着支化结构柔性的增加,聚合物的玻璃化转变温度和热稳定性均相应降低。我们对所制备的含偶氮超支化聚酰亚胺材料进行了光致异构行为研究,研究结果表明,所制备的不同聚合物均具有光响应性,随着支化结构柔性的增加其光致异构速率也相应提高。将所制备的含不同支化结构的含偶氮苯基团超支化聚酰亚胺分别制成相同大小厚度的薄膜,对其光致形变行为进行研究。研究结果表明,所制备的含偶氮苯基团超支化聚酰亚胺薄膜均具有光致形变性能,随着支化结构柔性的增加其光致形变速率相应提高。机械性能研究表明,随着支化结构链柔性增加,所合成聚合物的拉伸模量和拉伸强度相应下降,其断裂伸长率相应提高。