聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,由于分子链中有稳定的芳香环和酰亚胺环的存在,大部分芳香族聚酰亚胺均具有很好的耐热性。但是聚酰亚胺由于其独特的结构性能决定了其在合成的过程中需要高温处理亚胺化成环,且成环后不溶于任何溶剂,限制了在实际生活中的应用。本文探讨了一种工艺简单的聚酰亚胺合成方法,并利用聚酰亚胺耐高温、耐溶剂的性能,对锂离子电池正极材料和聚氨酯进行改性,主要内容分为三个部分：(1)聚酰亚胺的制备与表征本章以甲苯二异氰酸酯(TDI)、均苯四甲酸酐(PMDA)为主要原料,采用一步法在一定温度下直接进行亚胺化成环制备出性能优异的聚酰亚胺,并探讨不同甲苯二异氰酸酯和均苯四甲酸酐比例对聚酰亚胺结构和性能的影响。采用FT-IR、SEM、TGA和化学耐性等对聚酰亚胺的结构和性能进行测试表征。测试表明,实验合成了聚酰亚胺,且聚酰亚胺具有很好的耐热、耐溶剂性能。随着TDI和PMDA比例的增大,聚酰亚胺的刚性结构比例增大,耐热、耐溶剂性能增强。(2)聚酰亚胺包覆锂离子电池正极材料的制备与表征本章以甲苯二异氰酸酯(TDI)、均苯四甲酸酐(PMDA)为主要原料制备出聚酰亚胺前驱体,并采用聚酰亚胺凝胶聚合物电解质法定向纳米包覆锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,旨在利用聚酰亚胺优异的耐溶剂、耐高温、耐电解液等性能,减少电池的正极材料被电解液腐蚀以及高温下自身性能的损失,增加电池的循环性能,减轻电池正极材料和电解液之前的界面放热反应。实验通过改变聚酰亚胺对锂离子正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的包覆比例,探讨不同比例下锂离子正极材料LiNi0.8Co0.15Al0.05O2的电化学性能变化。采用FT-RI、XRD、 TGA和电化学工作站对正极材料的结构和性能进行表征,结果表明,聚酰亚胺对三元体材料进行了包覆,且聚酰亚胺对三元体材料的内部晶型结构没有产生影响。聚酰亚胺包覆的三元体正极材料会降低电池的首次充放电容量,减缓电池放电比容量的损失速度,且当聚酰亚胺的加入量为0.1%时,电池比容量降低最为缓慢。聚酰亚胺对三元体正极材料进行包覆,会降低了电池的放电比容量,且随着聚酰亚胺的加入量的增加,降低越多。(3)聚氨酯-酰亚胺复合材料的制备与表征本章通过改变聚氨酯-酰亚胺复合材料中的聚酰亚胺的加入量,制备出系列聚氨酯-酰亚胺复合材料。采用FT-IR、DSC、TG、拉伸性能和化学耐性测试等对聚氨酯-酰亚胺复合材料的膜结构和性能进行测试表征。结果表明,随着聚酰亚胺加入量的增加,聚氨酯酰亚胺的拉伸性能呈现先增加后减小的趋势,断裂伸长率降低,当聚酰亚胺含量为20%时拉伸强度达到最大值。聚酰亚胺改性聚氨酯,可以改善了聚氨酯的耐热性能,对聚氨酯的玻璃化转变温度的影响表现出温度范围往高温区移动。而聚酰亚胺量的增加,这种影响越显著。实验制备的聚氨酯-酰亚胺胶膜具有较好的耐水、耐酸碱能力,且随着聚酰亚胺含量的增加,聚氨酯-酰亚胺胶膜的耐水、耐碱和耐酸性能都有所增强。