近年来，随着柔性电子技术的不断发展，对聚合物光学薄膜的性能提出更加苛刻的要求。传统聚合物光学薄膜存在耐高温性能差，线性热膨胀系数高等缺点，严重限制了其应用范围。聚酰亚胺 (Polyimide，PI)耐高温性能优异，但高度共轭的分子结构及极强的分子间相互作用使聚酰亚胺表现为黄色或深棕色，同时，聚酰亚胺薄膜的线性热膨胀系数相对较大，限制了其作为光学薄膜的应用。因此，改善聚酰亚胺薄膜的光学透过性能和热尺寸稳定性能成为其研究重点。　　本文以4,4'-(六氟异丙烯)二酞酸酐 (6FDA)为二酐单体、4,4'-二氨基二苯醚 (ODA)为二胺单体，在极性非质子溶剂N,N-二甲基乙酰胺 (DMAc)中通过两步法制备了聚酰亚胺，并将二氧化硅 (SiO2)纳米粒子以及超支化聚硅氧烷 (HBPSi)引入到聚酰亚胺基体中，采用流延成膜法制备了杂化薄膜，研究了聚酰亚胺成型工艺、二氧化硅纳米粒子以及超支化聚硅氧烷对光学透明聚酰亚胺结构与性能的影响。主要研究结果如下：　　1、采用了梯度热环化、化学环化以及化学-热环化三种环化方式将聚酰胺酸转换为聚酰亚胺。红外光谱图表明，化学环化以及化学-热环化这两种环化方式得到的聚酰亚胺薄膜存在环化不完全的问题，梯度热环化至300 oC时，聚酰胺酸已环化完全。同时，紫外-可见光谱测试结果表明，梯度热环化制得的聚酰亚胺薄膜其光学性能最优，当环化温度升高时，聚酰亚胺薄膜的光学性能下降，300 oC梯度升温得到的聚酰亚胺薄膜其截断波长为339 nm，最大透光率为90.33%，黄色指数低于6；由于该方法制得薄膜缺陷较少，动态热机械分析和热失重分析结果表明，300 oC得到的薄膜具有优异的耐温性能，其玻璃化转变温度高于300 oC，氮气氛围中5%热失重温度将近500 oC，拉伸强度测试结果显示其断裂强度在90 MPa左右，满足正常使用要求。　　2、通过无水溶胶-凝胶法，利用正硅酸四乙酯水解缩合在聚酰亚胺基体中原位生成二氧化硅纳米粒子，制备PI/SiO2杂化薄膜。红外光谱、元素分析结果表明，SiO2成功引入到聚酰亚胺基体中；扫描电镜可以看出原位生成的二氧化硅在基体中的分散性较好，这是由于没有外加水进行催化水解，还有3-氨基丙基三甲氧基硅烷封端剂的存在。与纯聚酰亚胺薄膜相比，该种方法制备的杂化薄膜其光透过性和热尺寸稳定性得到改善，当基体中SiO2理论含量为40 wt%时，截断波长降低了28 nm，最大透光率提高了1.4%，黄色指数下降了1.31，线性热膨胀系数降至27.66 ppm/K，玻璃化转变温度提高了10 oC左右。当基体中SiO2理论含量为5 wt%时，杂化薄膜耐热性能最好，氮气氛围中5%热失重温度也提高了20.1 oC；薄膜的断裂强度和杨氏模量均随着SiO2含量的增加呈现出先下降后上升的趋势，当基体中SiO2理论含量为40 wt%时，其拉伸强度、杨氏模量分别下降了17%和5%。　　3、以正硅酸四乙酯 (TEOS)、三甲氧基苯基硅烷 (PTMS)及3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷 (APDES)为单体，四氢呋喃 (THF)为溶剂制备了超支化聚硅氧烷，通过原位聚合的方式制备了 PI/HBPSi 杂化薄膜。红外测试结果表明，超支化聚硅氧烷成功引入到聚酰亚胺中。由于超支化聚硅氧烷本身规整性较差，与聚合物基体相容性较好，该方法制备的聚酰亚胺/超支化聚硅氧烷杂化薄膜，光学透过性能进一步得到提高，当基体中HBPSi加入量为2 wt%时，截断波长为312 nm，最大透光率为91.29%，黄色指数为3.74。相对于聚酰亚胺/二氧化硅杂化薄膜而言，聚酰亚胺/超支化聚硅氧烷杂化薄膜的线性热膨胀系数略微提高为36.0 ppm/K，但是低于纯聚酰亚胺薄膜；HBPSi的加入使得杂化薄膜的耐热稳定性提高，但是断裂强度和杨氏模量相对于纯聚酰亚胺薄膜有所下降。