聚酰亚胺(PI)是一类耐高温、耐溶剂、耐化学品的高强度、高性能材料。*早商品化的聚酰亚胺膜(Kapton)是由均苯四酸或均苯二酐与二苯醚二胺反应成为聚酰胺酸，然后流延成膜，在高温下亚胺化而得。由于它不溶不熔，长期未能在分离膜领域得到应用。随着可溶性聚酰亚胺合成成功以及聚酯酰亚胺尤其是聚醚酰亚胺等材料的出现，聚酰亚胺已成为一类新兴的有实用前景的高性能分离膜材料。
与CA、聚砜等气体分离组件相比，聚酰亚胺的选择性高得多，可在较高温度下使用，特别是PI在烃类中不溶胀，所以在从含烃气体(石油气、炼厂气等)中回收氢具有无可比拟的优点。某些结构的PI对c%/cI-h和02/N2有较高的选择分离系数，在C02回收、天然气脱除酸性气体以防输送管道的腐蚀以及富氮气体(>95％)制备上有很好的实用前景。PI非对称超滤膜已用于非水溶液的分离。
(1)脂肪族聚酰亚胺
脂肪族聚酰亚胺由四羧酸与芳二胺缩聚而得，主要用于非水溶液超滤膜的制备(如食用油的脱色、脱蛋白质)。
(2)全芳香聚酰亚胺
由全氟代异亚丙基-4，4’一双苯二甲酸酐与双(4-胺基苯基)全氟代异亚丙基先缩聚成酰胺酸，再亚胺化而得。
含氟聚酰亚胺透气速率快，气体分离选择性高，是有应用前景的气体分离膜材料，目前
尚处于开发阶段。