聚酰亚胺薄膜因其电性能优异,在变频电机等领域得到了广泛应用,但空间电荷效应往往会造成变频电机上的聚酰亚胺薄膜过早的发生损坏,降低电机的使用寿命,因此,研制能够抑制空间电荷效应的聚酰亚胺薄膜对变频电机的发展具有重要意义。本文以原位聚合的方法制备了一系列不同纳米粒子含量的PI/Mg（OH）₂纳米复合薄膜,并进一步利用硅烷偶联剂KH560对纳米Mg（OH）₂改性,制备出不同偶联剂含量的PI/Mg（OH）₂纳米复合薄膜,其中纳米Mg（OH）₂掺杂量分别为1wt%、2wt%、4wt%、8wt%,偶联剂的用量为1wt%、2wt%、3 wt%、4 wt%,对偶联剂改性前后的纳米复合薄膜进行了微观形貌、红外光谱、介电性能、击穿场强、力学性能的测试与表征。通过扫描电镜观察发现,纳米Mg（OH）₂在PI基体中有团聚现象,而使用偶联剂改性后的纳米Mg（OH）₂粒子分散效果得到改善,粒子尺寸变小。电导电流测试结果发现,纳米复合薄膜的电老化阈值大于纯膜,并且随着纳米Mg（OH）₂掺杂量的增加,复合薄膜的电老化阈值逐渐增大,用偶联剂改性后,复合薄膜的电老化阈值进一步增大,表明纳米Mg（OH）₂对PI中空间电荷的积累具有抑制作用,掺杂量越高,抑制作用就越强,且偶联剂能够增强纳米Mg（OH）₂对空间电荷积累的抑制作用。击穿场强测试结果表明,掺杂纳米Mg（OH）₂使复合薄膜的击穿场强下降,但掺杂量为2 wt%,偶联剂用量1wt%的复合薄膜击穿场强得到很大提升,达到了 389 kV/mm,比纯膜的击穿场强高出5.3%。另外,偶联剂改性前后的纳米复合薄膜的绝缘电阻和拉伸强度均比纯膜小。