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线性芳香聚酰亚胺(PI)具有非常优异的热和热氧化稳定性、耐化学腐蚀性、机械性能和电性能,广泛用于气体分离、微电子、光电子、航天器件、电子电路、钝化层、基底组件、胶黏剂、复合物等等。然而,由于主链的刚性和分子间的作用力,通常芳香PI在有机溶剂中不溶,并且PI光学透明性差,有很深的黄色。这些事实限制了它们在某些领域的实际应用,因此,研究者在保持PI优良性能的前提下合成可溶性透明PI方面做了很多努力。本文先对PI的结构和性能特点、合成方法以及应用情况进行了系统的综述,然后详细地介绍了可溶性透明PI及含吡啶环PI的合成和改性。首先,本文用2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)和4-苯基-2,6-双(4-氨基苯基)吡啶(PBAP)作为二胺,3,3’,4,4’-二苯醚四羧酸二酐(ODPA)和双酚A型二酐(BPADA)作为二酐,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,通过常规的两步法,分别经热亚胺化和化学亚胺化过程合成了两种共聚PI,即PI(BAPP-PBAP-BPADA)和PI(PBAP-ODPA-BPADA)。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对聚合物的结构进行了表征,表明在1780cm-’,1720cm-1,725cm-1附近出现了PI的特征吸收峰。采用溶解性测试、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)、拉伸测试和吸水率测试表征了产物的性能。所合成的PI溶解性较好,溶于常见有机溶剂。PI膜热稳定性良好,在氮气氛中,起始降解温度超过500℃。PI膜具有较好的力学性能,并且具有较低的吸水率,低于1%。接着,本文以4-三氟甲基苯甲醛和3-(4-硝基苯氧基)苯乙酮(m,p-NPAP)为原料,通过改进的Chichibabin反应制备了硝基化合物4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-双[3-(4-硝基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-3FPNPP),再用Pd/C和水合肼将m,p-3FPNPP进行还原,成功制备了一种新型含吡啶环的芳香二胺4-(4-三氟甲基苯基)-2,6-双[3-(4-胺基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-3FPAPP)。以m,p-3FPAPP作为二胺,同一系列二酐反应,以DMF为溶剂,通过常规的两步法,经热或者化学亚胺化形成PI,制得了一系列新型的含吡啶环PI。所得聚酰胺酸(PAA)和PI的特性粘度分别为0.62-0.89和0.58-0.69dL/g。化学亚胺化所得的PI速溶于常见有机溶剂如DMF、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、四氢呋喃(THF)等。制得了柔韧的PI膜,膜有很好的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)为234.4-246.6℃,氮气氛中10%失重温度为561.4-600.6℃,膜有很好的光学透明性,截断波长为369-378nm,同时,膜还有较好的力学性能,拉伸强度为89.5-96.4MPa,拉伸模量为1.49-1.63GPa,断裂伸长率为8.1%-9.8%,膜的吸水率为0.61%-0.79%。然后,本文通过三步反应得到二胺单体4-苯基-2,6-双[3-(4-胺基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-6FPAPP)首先以3-羟基苯乙酮和苯甲醛为原料,通过改进的Chichibabin反应制备中间化合物4-苯基-2,6-双(3-羟基苯基)吡啶(m-PHPP),然后是m-PHPP和2-氯-5-硝基三氟甲苯在K2C03存在下的亲核取代反应制备硝基化合物4-苯基-2,6-双[3-(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]吡啶(m,p-6FPNPP),最后用Pd/C和水合肼将m,p-6FPNPP进行还原,得到二胺单体m,p-6FPAPP。以m,p-6FPAPP作为二胺,同一系列二酐反应,以DMF为溶剂,通过常规的两步法,经热或者化学亚胺化形成PI,制得了一系列新型的含吡啶环PI。所得PAA和PI的特性粘度分别为0.72-1.09和0.59-0.78dL/g。化学亚胺化所得的PI速溶于常见有机溶剂如DMF、DMAc、NMP、THF等。制得了柔韧的PI膜,膜有很好的热稳定性,玻璃化转变温度(Tg)为202.1-250.4℃,氮气氛中10%失重温度为539.2-600.7℃,膜有很好的光学透明性,截断波长为360-388nm,同时,膜还有较好的力学性能,拉伸强度为92.3-99.1MPa,拉伸模量为1.58-1.89GPa,断裂伸长率为6.3%-9.4%,膜的吸水率为0.56%-0.69%。