随着高新技术特别是微电子、光电子等产业的飞速发展,聚酰亚胺（PI）材料越来越受到广泛的关注和应用,市场对PI的性能的要求也在不断提高。而传统的PI薄膜因其较高的透明性而对底层电路的遮盖力较小,在集成电路等电子工业方面的应用受到了限制。因此,能保持优异的综合性能且具有不透明、低可见光透过率的黑色PI薄膜受到了人们的青睐。本文通过设计、合成了具有大平面结构的吲哚酮二胺,研究了由该二胺制备的均聚型黑色PI和共聚型黑色PI的光透过率、热性能、机械性能等与结构的关系。首先,本文利用分子设计手段,以制备本征型黑色PI为基础,设计合成了一种具有大共平面、D-A共轭结构的二胺单体（E）-6,6’-双（4-氨基苯基）-1,1’-双（2-乙基己基）-[3,3’-联吲哚基亚烷基]-2,2’-二酮（IID）,并通过核磁共振波谱(~1H NMR和13C NMR)和红外光谱（FT-IR）等测试方法对每步的产物进行了结构表征和确认。此外,通过理论计算可知IID具有富电子和强的给电子能力的特性,这有利于增强电荷转移效应和分子间?-?堆积作用,从而有效降低PI薄膜的透光率。其次,本文将设计合成的新型二胺IID分别与4种商业化的二酐:3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐（BPDA）、3,3’,4,4’-二苯甲酮四甲酸二酐（BTDA）、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐（ODPA）、均苯四甲酸二酐（PMDA）聚合,制备了均聚型黑色PI,并采用傅里叶红外（FT-IR）、紫外-可见光分析（UV-vis）、机械拉伸测试等手段对其结构和性能进行了表征。结果显示,IID-PI系列薄膜的截止波长均在670 nm以上,在700nm处的光透过率仅在2.9%～4.3%的范围内。玻璃化转变温度为348～390°C,5%和10%热失重的温度分别为439～452°C和472～478°C,800°C下的残碳率为58%～62%。断裂拉伸强度在48.24～65.01 MPa之间,断裂伸长率为3.67%～9.35%,拉伸模量在0.79～1.72 GPa的范围内。吸水率为0.41%～1.05%,附着力等级为0～1级。这表明所得IID-PI系列薄膜具有高黑度、低光透过率、较为优异的耐热性能、低吸水率、优良的耐化学性和附着力。最后,为了避免脆性倾向、改善黑色PI的机械性能,我们以不同摩尔比的IID和4,4’-二氨基二苯醚（ODA:IID=1:9、3:7、5:5、7:3、9:1）与PMDA聚合,得到了共聚型黑色PI。利用FT-IR、UV-vis、机械拉伸等测试手段对PI-O系列薄膜的结构及性能进行了研究。结果显示,PI-O系列薄膜的截止波长在630～672 nm范围内,在650 nm处的光透过率低于2.3%。玻璃化转变温度为403～426°C,5%和10%热失重的温度分别在419～476°C和441～532°C的范围内,800°C下的残碳率高达63%。断裂拉伸强度从74.16提高到130.82 MPa,断裂伸长率从3.95%增加到12.01%,拉伸模量在1.13～1.62 GPa的范围内。吸水率为0.51%～0.90%,不溶于各种溶剂,但在Na OH溶液中变得更容易水解,附着力等级从1级提高到0级。结果表明,随着ODA含量的增加,PI-O系列薄膜仍保持着高黑度和低光透过率。此外黑色PI的热性能、机械性能、附着力等性能均得到了提高。