热固性树脂具有优异的热学/力学性能、尺寸稳定性以及耐溶剂性,被广泛应用于涂料、粘合剂、先进复合材料、电子封装等领域。但由于永久交联的三维网状结构,热固性树脂不能熔融,亦不能溶解于有机溶剂中,其回收非常困难,通常只能通过焚烧或者填埋处理,造成了严重的资源浪费和环境污染。在热固性树脂中引入动态共价键是解决其回收问题的一种切实可行的方法,含有动态共价键的热固性树脂也被称为动态共价聚合物网络或者共价自适应网络。在外界刺激下（光、热、p H）,通过动态交联点之间的键交换反应,交联网络的拓扑结构发生改变,实现树脂的宏观流动,从而完成热固性树脂的回收。近些年,动态共价聚合物网络由于其优异的热延展性、可回收性,得到了广泛研究。然而由于高性能和易回收之间的矛盾,性能的提升往往会降低动态共价聚合物网络的回收效率,目前制备的动态共价聚合物网络的性能（包括力学性能、玻璃化转变温度、热稳定性及尺寸稳定性）普遍较差。亚胺键是最常用的动态共价键之一,具有三种键交换方式,交换速度快,并且可与苯环共轭,大幅提高刚性,易于制备高性能易回收的动态共价聚合物网络。然而常用于制备基于亚胺键的动态共价聚合物网络的对苯二甲醛/三胺化合物/二胺化合物体系中,商业可得的三胺化合物仅有结构较柔的三（2-氨基乙基）胺,导致先前研究中具有较好回收能力的基于亚胺键的动态共价聚合物网络的玻璃化转变温度和模量最高分别只有135℃及1500 MPa,远低于传统热固性树脂。另外由于亚胺交换通常在较低的温度下发生,导致基于亚胺键的动态共价聚合物网络易于发生低温蠕变,尺寸稳定性较差。针对上述提到的动态共价聚合物网络性能较差的问题,以亚胺键作为动态共价键,通过多种分子结构设计方法实现了动态共价聚合物网络性能的提升:第一种方法是结合环氧树脂的高力学和热学性能,合成了含醛基的香草醛基单官能度环氧单体,将其与二胺化合物原位固化制备了基于亚胺键的高性能环氧树脂,其玻璃化转变温度、拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率分别达到了172℃、81 MPa、2112 MPa及15±0.8%,优于相同条件下制备的商用高性能双酚A环氧树脂。并且可以通过热压进行再加工回收。但由于环氧树脂的固化是不可逆的,无法实现起始单体的回收。因此在第二种方法中通过香草醛和三氯氧磷缩合合成高芳基含量的三醛基化合物将其作为聚亚胺的交联剂,以此来解决经典聚亚胺体系中使用柔性较大的三胺化合物导致其性能较差的问题以及高性能环氧体系不能实现单体回收的问题。通过4,4-二氨基二苯甲烷固化三醛基化合物后得到了高性能聚亚胺动态共价聚合物网络,其玻璃化转变温度、拉伸强度及拉伸模量分别达到了176℃、69 MPa及1925 MPa,远高于原有的聚亚胺动态共价聚合物网络的性能。使用不同的二胺化合物可以轻松调节聚亚胺的性能。可以通过两种方式实现聚亚胺的回收,利用亚胺交换反应可实现热压重塑回收以及通过亚胺水解反应可实现降解并回收起始单体,单体回收率在70%左右。另外,磷元素的引入也首次实现了动态共价聚合物网络的阻燃。前两种设计方法实现了基于亚胺键的动态共价聚合物网络的高力学、热学性能,但是研究发现其依然存在低温蠕变问题。进一步地,设想利用亚胺键的氮含有孤对电子易于配位的特点,通过在经典聚亚胺体系中引入金属配位结构实现聚亚胺尺寸稳定性以及综合性能的提升。相比没有配位结构的聚亚胺,配位结构的引入最高可以将初始蠕变温度从60℃提高到120℃,同时也使其力学性能、玻璃化转变温度以及耐溶剂性能大幅提升。另外通过调节金属配位结构,可轻易调节金属配位聚亚胺的性能。进一步开展应用研究,本论文将基于亚胺结构的动态共价聚合物网络作为树脂基体实现了碳纤维复合材料中碳纤维的无损回收以及高正温度系数强度的导电纳米复合材料的制备。对于高性能热固性树脂基碳纤维复合材料,其在使用过程中会造成大量浪费,传统的回收手段会造成高价值碳纤维性能下降。将基于亚胺结构的动态共价聚合物网络作为树脂基体制备的碳纤维复合材料具有和商用高性能双酚A环氧树脂基碳纤维复合材料相近的力学性能,并且可以利用亚胺水解反应在室温下实现树脂基体的完全降解并回收得到碳纤维,扫描电镜、拉曼光谱以及单丝拉伸测试表明回收后碳纤维具有和起始碳纤维相近的形貌、结构及力学性能。对于导电纳米复合材料,本文利用动态共价聚合物网络在玻璃化转变温度或者拓扑冻结转变温度以上热膨胀率较大的特点,制备了正温度系数强度达到6.3个数量级的复合材料,远高于热固性树脂基导电纳米复合材料。利用交联网络可以固定纳米粒子相对位置的特性,解决了传统半结晶聚合物基导电纳米复合材料稳定性及重复性较差问题。通过调节固化剂种类、动态键类型以及纳米粒子含量来实现复合材料温阻性能的调节。另外,复合材料可以通过热压或者降解后再生实现闭环回收。在自恢复保险丝方面的应用进一步证明了该方法的可行性。综上所述,本文通过基于亚胺键的分子设计,实现了高性能动态共价聚合物网络的制备,并将其应用于可无损回收碳纤维的复合材料以及具有高温阻效应的导电纳米复合材料,为动态共价聚合物网络的性能提升及应用提供了新的思路。