液晶性聚酯酰亚胺作为一类新型的热致性液晶高分子，综合了聚酯和聚酰亚胺的优异性能，而其液晶性又赋予它一些特殊的性质，有望成为一类新的耐高温高性能材料。但是，在目前普遍使用的合成方法和条件下，液晶聚酯酰亚胺的生产成本相当高，且聚合产物的熔融温度大多较高，加工困难，限制了它的应用。通过对此类共聚物分子结构的合理设计，不仅可以降低高分子液晶的熔融加工温度，而且可以提高其它方面的性能，如成纤性等。 为了合成出与分子设计目标相符合的聚酯酰亚胺液晶，非常有必要对所得聚合物的序列结构进行表征，以此来验证聚合过程及聚合产物是否与预期的相符，也可以根据序列结构的结果来选择共聚合反应的方法以及调节聚合反应的条件。同时，液晶聚合物的性能与其链序列结构密切相关，对由多种双官能团活性单体共聚而成的大多数高分子液晶而言，其性能的稳定性在很大程度上取决于合成过程对链序列结构的控制。因此，深入研究液晶共聚物的序列结构及序列结构与液晶性能之间的关系，进而对共聚物的设计合成和结构调控，在理论和实际上都是很有意义的。 在全面了解所选课题领域的研究前沿、国内外进展及本实验室原有相关工作的基础上，提出了本论文的设计思路、研究目标和内容。采用改进后的Higashi直接缩聚法，选取了含不同长度柔性间隔基的二酸单体酰业胺二酸(IA4～10)、对羟基苯甲酸(p-HBA)或含扭曲基团的6-羟基-2-萘甲酸(2,6-HNA)以及二酚单体4，4’-二羟基二苯酮作为主要单体，采用分步投料的方法，设计合成了两大类、十四个系列的聚酯酰亚胺共聚物。 利用核磁共振技术(NMR)、偏光显微镜(PLM)、广角X射线衍射(WAXD)、示差量热扫描法(DSC)和热重分析(TGA)等测试分析手段对所得共聚物进行了结构和性能表征。研究结果表明，所得共聚合产物分子链的化学构成和序列结构与合成设计的目标基本相符，所采用的改进Higashi溶液法是适合于制备可控链序列结构的聚酯酰亚胺共聚物合成方法，采用该方法可达到聚酯酰亚胺序列结构可控的目的。 本文通过核磁共振(NMR)技术定性、定量地表征了具有代表性的PIDB6和PIDN6两个系列的聚酯酰亚胺共聚物，分析测定了共聚物的二元序列结构。结果表明，两个系列的共聚物聚合时的单体投料量与产物中各单体单元在分子链中的相对含量非常吻合；随着p-HBA或2,6-HNA投料量的增加，柔性序列(I-H、I-D)在共聚物分子链中的总含量明显下降，而刚性序列(H-D、H-H)的含量则明显上升；而HBA-HBA或HNA-HNA序列均保持很低的含量，说明在所用的反应条件下，HBA和HNA均难以自聚；共聚反应中，HBA和HNA更倾向于与二酚DHBP而不是酰亚胺二酸IA6发生缩聚反应，；二元序列H-D在刚性序列中的含量较大，使分子链的刚性提高，对共聚物的液晶性能影响较大。序列结构的研究结果表明，采用“分步投料法”可达到聚酯酰亚胺序列结构可控的目的。 用偏光显微镜观察了聚酯酰亚胺的织构随序列结构变化的规律。对大部分p-HBA或2,6-HNA单体投料量超过33mol％的PIDB和PIDN聚酯酰亚胺样品，均可在熔融过程中观察到向列态液晶织构—丝状织构或纹影织构。所含柔性间隔基较短的共聚物，如PIDB4系列，在较低的p-HBA投料量(20mol％)下就可呈现液晶性；但柔性间隔基较长的共聚物，往往需要在较高的p-HBA或2,6-HNA投料量(＞40mol％)时才可观察到液晶性。一般而言，液晶性越明显、柔性间隔越长的共聚物，其分子链的刚性序列含量越高。 用DSC和WAXD研究了聚酯酰亚胺的聚集态结构随序列结构变化。对p-HBA或2,6-HNA单体投料量低于33mol％的聚酯酰亚胺共聚物，其DSC曲线上往往出现一到两个较强的吸热峰。由于此类共聚物大多不具备液晶性，因此，吸热峰可能为结晶向近晶过渡相或不同类型结晶之间的转变。而对p-HBA或2,6-HNA单体投料量高于33mol％的聚酯酰亚胺共聚物，通常在DSC曲线上出现强度较弱的多重转变峰，对应于三维有序结晶向一维有序向列态液晶转变时的熔融吸热行为。刚性序列含量的增加，使共聚物结晶困难，吸热峰强度减弱，偏光显微镜和X射线衍射的结果均验证了这一有序度降低的过程。PIDBn-50系列共聚物的Tm随亚甲基间隔基数目的变化呈明显的奇偶效应。 对绝大部分的聚酯酰亚胺共聚物，在低p-HBA或2,6-HNA投料量时，均在X-射线衍射的小角范围出现一定强度的对应于链段排列较规整的层状结构的衍射峰，而在2θ=20°附近出现聚酯酰亚胺共聚物共有的特征衍射峰。对PIDB6系列共聚物，随着p-HBA投料量的增加，微晶尺寸基本呈减小的趋势，晶面间距先增大后减小：对于PIDN6系列共聚物，随2,6-HNA投料量的增加，微晶尺寸先增加后减小，晶面间距基本呈减小的趋势。共聚物微晶尺寸和晶面间距的变化趋势与刚性序列在分子链中含量的变化趋势基本相符。除个别样品外，PIDBn-33系列共聚物的微晶尺寸和晶面间距均呈较规则的奇偶效应。 此外，用TGA测定了所的共聚物的热稳定性，结果表明本文制备的大多数聚酯酰亚胺共聚物的热分解温度均超过400℃。同时，随着亚甲基柔性间隔基长度的增加，共聚物的热稳定性整体呈下降趋势，含偶数亚甲基间隔基的共聚物，其热稳定性明显要高于相邻的含奇数亚甲基的共聚物。