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高性能聚合物具有良好的热性能和机械性能,被广泛应用在航空航天、微电子、精密机械、医疗器械等领域,显现出广阔的应用前景和巨大的商业价值。近年来,随着国民经济的发展,综合性能更加优异并具有良好加工性能的高性能聚合物成了当下的研究热点。众所周知,通过将聚合物分子链交联的方式可以进一步提高高性能聚合物的综合性能,获得一类超高性能聚合物。另外,也可通过交联的方式解决高性能聚合物高熔体粘度、低溶解性等加工困难的问题。然而,由化学交联构筑的聚合物材料很难再循环利用,不能重铸,废弃材料只能用废渣填埋法处理,造成环境污染和资源浪费。本研究拟依据聚合物材料的“软物质”特性,将金属配位作用引入刚性聚合物中,通过金属配位的方式构筑交联高性能聚合物材料,满足人们对高性能聚合物高热稳定性、高强度及高化学稳定性的需求。此外,由于金属配位作用是一种可逆的超分子作用,由金属配位作用形成的这种物理的交联方式可在外界“刺激”条件下解除,从而实现聚合物的回收和循环利用。基于此,本研究首先以2,6-二（2-苯并咪唑基）吡啶（Me BIP）为配体,成功制备了一系列不同配体含量的聚（苯并咪唑吡啶）（PIEMpys）,随后将计算好当量的Cu2+加入该聚合物溶液中,采用浇铸的方法得到Cu-金属超分子配位交联的系列高性能聚合物薄膜PIEMpys-Cu2+材料。性能测试结果表明,该系列物理交联的材料拥有良好的热稳定性和机械强度:其热分解温度在500℃以上,玻璃化转变温度在250℃,拉伸强度高于107 MPa。更为重要的是,通过将交联膜浸泡在有焦磷酸（PPi）的溶液中,本研究成功实现了对该交联材料的回收和循环利用,多次循环后的机械性能测试表明该交联材料循环再利用后机械性能基本无变化。吲哚是一种具有特殊的结构的芳香族化合物,具有独特的电化学性能和光学性能以及多个反应活点,将吲哚引入聚合物骨架中,不仅可以改变聚合物的主链结构而调控其物理性能,还可以改善聚合物材料的光电特性。本文合成了含有吲哚和配体的线性聚合物N-聚吲哚,然后将其分别与Cu2+、Zn2+、Fe2+、Co2+配位,制备出拥有良好综合性能的金属交联高性能聚合物材料M-N-聚吲哚（M-N-PINs）,且此系列交联材料均能在PPi存在的情况下实现解交联。以Cu2+配位为例,证明了对于不同Cu2+含量的薄膜,其最大荧光强度与相应的Tg和RM分别成线性函数和幂函数的关系,实现了利用荧光强度对玻璃化转变温度（Tg）和拉伸强度（RM）的无损探测。进一步,本研究还制备了Zn2+-金属配位交联聚合物材料聚（苯并咪唑吡啶砜）-Zn2+(PSUEMpys-Zn2+),不但证明了该系列交联材料拥有优异的热稳定性能和机械性能,在PPi存在时,能实现交联结构的解除。还利用不同金属含量下聚合物呈现出的热性能和机械性能与对应状态下的透光率的对应关系,实现了对材料玻璃化转变温度（Tg）和拉伸强度（RM）的可视化探测。