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聚酰胺酰亚胺(PAI)由于分子中同时具有耐热的芳杂亚胺基团和柔性的酰胺基团,因此具有优良的耐热性、介电性、机械性能和化学稳定性,是一种性能卓越的工程材料,广泛应用于航空、航天和微电子等高技术领域。本文以偏苯三酸酐(TMA)和二苯甲撑二异氰酸酯(MDI)为原料研究了二元PAI的聚合工艺,对反应溶剂、溶剂含水量、单体投料顺序、反应温度、反应时间、固含量、单体投料比以及升温方法等聚合工艺进行了优化,优化后的PAI产品特性粘度达到26.8mL/g, Tg为305.23℃,Td为490.61℃,热性能高于相关文献报道的数据,达到国内领先水平。本文进一步探索了加入对苯二异氰酸酯(PPDI)或者甲苯二异氰酸酯(TDI)为第三单体的改性PAI的聚合工艺,初步优化了投料比例,产品的特性粘度分别达到29.8mL/g和58.5mL/g,主要研究内容如下：1.以TMA和MDI为反应单体,以NMP或DMF或DMA为反应溶剂,研究了一步升温法制备二元PAI的聚合条件。利用特性粘度、差示扫描量热法(DSC)、热失重(TGA)、卡尔费休(Karl Fischer)等表征手段对产品和原料进行分析,研究了单体投料顺序、反应溶剂、溶剂含水量以及产物后处理方式等因素对聚合过程的影响。结果显示：以NMP为反应溶剂,先投MDI,后逐步加入TMA的方法、并采用减压蒸馏方法除水以及经抽提处理过的产物各项性能更优。2.以TMA和MDI为反应单体进一步研究一步升温法制备了二元PAI聚合工艺。利用红外光谱(FTIR)、特性粘度、差示扫描量热法(DSC)、热失重(TGA)等表征手段对产物结构进行了分析并筛选出最优的反应条件。实验结果表明：步升温法最佳反应温度为140℃、最佳反应时间为4h、最佳单体摩尔比为nMDI: nTMA=1.051、最佳固含量为20%,所得最优产物特性粘度为20.8mL/g,Tg为260.3℃,Td为448.12℃。3.以TMA和MDI为反应单体,研究两步升温法制备了二元PAI产物。利用红外光谱(FTIR)、特性粘度、差示扫描量热法(DSC)、热失重(TGA)等表征手段对产物结构进行了分析并筛选出最优的两步升温法的反应条件。结果显示：两步升温法中最佳聚合反应温度为40℃、最佳聚合反应时间为2h、最佳亚胺化反应温度为130℃、最佳亚胺化反应时间为4h、最佳单体摩尔比为nMDI:nTMA=1.05:1、最佳固含量为20%,所得最优产物特性粘度为26.8mL/g,Tg为305.23℃,Td为490.61℃,热性能高于文献报道水平,达到国内领先水平,并且产物具有优异的耐溶剂性能。4.在TMA和MDI中再加入第三单体PPDI或者TDI研究三元PAI聚合工艺,制备了改性PAI产物。利用核磁共振氢谱(’H-NMR)、特性粘度、差示扫描量热法(DSC)、热失重(TGA)等表征手段对产物结构进行了分析并筛选出最优的第三单体投料量。结果显示：(1)最优nMDI:nTDI=7:3,,最优T-PAI产物特性粘度为29.8mL/g, Tg为280.76℃,Td为480.16℃；(2)最优nMDI:nPPDI=7:3,,最优P-PAI产物特性粘度为58.5mL/g, Tg为308.32℃,Td为517.80℃。T-PAI与P-PAI都具有优异的耐溶剂性能。T-PAI与P-PAI的优异性能可以弥补二元反应体系所得产物的性能缺憾,可满足更高应用领域的需求。