透明聚酰亚胺,作为一类耐热型特种高分子材料,在柔性显示和生物医疗等领域具有极高的应用价值。现有的芳香型透明聚酰亚胺常采用共轭较大的联苯结构单元,获得较高的耐热性能,然而,存在较强的分子内/分子间电荷转移作用（CTC）,使得可见光吸收和黄度指数（YI）偏高,同时造成分子取向度较大,双折射和相位延迟量过高,光学性能难以满足柔性显示应用需求。如何设计高刚性、低分子取向以及弱分子内/分子间CTC作用的透明聚酰亚胺分子,是目前迫切需要解决的难题。鉴于此,本论文设计并合成了一类新型的刚性亚砜二胺单体,与芳香族二酐单体共聚,制备了无卤亚砜透明聚酰亚胺、含氟亚砜透明聚酰亚胺和大环亚砜聚酰亚胺,并进行了光学性质、热学性能、构效关系以及工程应用的系统研究。利用亚砜结构单元的刚性、大位阻和拉电子效应,在保障高耐热性能同时,有效提升了光学透过率,并降低了黄度指数、双折射和相位延迟,为高性能透明聚酰亚胺和大环聚酰亚胺的设计提供了新的思路。主要研究内容如下:（1）基于亚砜桥联基团,设计并合成了一系列高光学、热学性能及低介电特性的无卤型芳香族透明聚酰亚胺（PI）,紫外截止波长λ0为360～386 nm,可见光波段透过率（T%）87.0～87.3%,黄度指数（YI）9.94～17.9;玻璃化转变温度（Tg）为293～352°C;介电常数2.05～2.41（1 MHz～1 GHz）和介电损耗0.001～0.01（1 MHz～1 GHz）。研究表明刚性扭曲的强拉电子基团亚砜单元有效限制了分子内/分子间的CTC作用,并诱导形成有序分子堆砌,进一步限制分子间的CTC作用,显著提高光学特性。（2）基于亚砜桥联基团,设计并合成了一系列含氟型亚砜透明PI,与现有的含氟透明PI进行对比,发现含氟亚砜PI具备更优异的光学性能和热性能。6FDA型亚砜透明PI的λ0为327 nm、T%为89%、YI值为3.1、相位延迟量(Rth)为84.5 nm;可溶的BPDA型亚砜透明PI的T%为88.5%、YI值为3.2,Tg为325°C、热膨胀系数（CTE）为24 ppm/K（50～300°C）。研究发现刚性扭曲的亚砜基团既能有效抑制抑制分子内和分子间CTC作用,又能有效降低分子摩尔折射率和光压系数,并显著改善其加工性能。（3）基于对含氟亚砜透明PI的性能提升研究,进一步将亚砜基团引入多元共聚体系,在工程化研究平台研究多元共聚型PAA溶液的粘度与二胺含量、固含量以及温度的关系,并制备一系列含氟亚砜透明PI膜,λ0为353～386 nm,T%为87.1～88.6%,YI值为3.1～5.6,Tg为335～355°C,CTE为9～30 ppm/K（50～300°C）,显示出工程量产的应用前景。（4）设计并合成了一种大环型亚砜聚酰亚胺三聚体,其比表面积为122.4 m~2/g,孔径为0.8 nm/0.4 nm微孔结构,具有有序的分子堆砌结构,对四氢呋喃具有分子识别功能,属于新型分子牢笼超分子材料。