聚酰亚胺（PI）因优异的热力学稳定性而处于耐高温高分子材料的塔尖位置。从最早的航天航空到现在的微电子、柔性显示等,聚酰亚胺已被实际应用到众多领域,但传统的PI已不能满足新兴领域的需求,人们对各类产品提出更高的性能要求,如高的光学透过率、玻璃化转变温度和低的介电常数,因此科研工作者对PI进行了大量的改性研究。传统的芳香族PI中含有大量的苯环刚性结构,导致存在很强的共轭作用,加上分子链之间的电荷转移络合物效应（CTC）,使材料存在颜色深、溶解性差、难加工等局限性。在PI主链中引入脂环是目前所知抑制以上两种效应最有效的方法之一,可有效减少分子内的电荷传递,增大分子的非共面性,从而使材料的加工性能得到改善;引入含小分子侧基和醚键的不对称结构,可使分子链之间的旋转自由度增加,减少紧密堆积程度,使材料的光学透过率得到进一步提高;引入吡啶杂环结构,因C=N比C=C双键的摩尔折射率更高,可增大分子极性且吡啶N原子上的孤对电子可增加电子传递速率,从而赋予材料更好的溶解性能。基于上述分析,本论文对聚酰亚胺材料的新型结构改性包括以下两个部分。在第一部分的工作中,我们用苯酚和哌啶酮发生亲核加成发应得到4,4’-（1-甲基哌啶-4,4-二基）二苯酚（MPDH）,然后与对氯硝基苯发生取代得到1-甲基-4,4-双（4-（4-硝基苯氧基）苯基）哌啶（MBPD）,最后经过强还原得到二胺4,4’-（（（1-甲基哌啶-4,4-二苯氧基）双（4,1-亚苯基））双（氧基））二苯胺（MBDBPD）。将得到的MBDBPD、ODA和BTDA通过溶液缩聚法两步共聚得到含不同比例二胺的PIs薄膜,并对不同温度下的亚胺化程度进行红外分析得到300℃下亚胺化已反应完全,并对得到的薄膜进行测试表征。结果显示,与商业PI相比,掺杂新制备的二胺后在维持光学性能的同时,材料的溶解性能有所改善;材料的热稳定性能得到进一步提高,测试显示Tg在290-311℃之间,Td5为480-515℃之间,Td10为519-568℃之间,氮气下800℃的残炭率高于45%;薄膜的的拉伸强度为73.27-132.53MPa,断裂伸长率为4.22-12.31%,拉伸模量为2.0-3.5GPa;可通过两种二胺的比例来调控材料的综合性能,同时,由于哌啶环中含有叔胺结构,材料显示出明显的亲水性能,可用作亲水材料,也可进一步与1,3-丙磺酸内酯进行季铵化反应引入内盐型结构,应用于抗菌生物医用材料。在第二个部分的研究工作中,我们通过控制反应条件以对苯二酚和2-氟-5-硝基甲苯为原料得到4-（2-甲基-4’-硝基苯氧基）苯酚（MNP）,然后与2-甲氧基-4-氟硝基苯取代得到2-甲氧基-4-[4’-（2-甲基-4’’-硝基苯氧基）苯氧基]-1-硝基苯（MNB）,还原得到二胺4-[4’-（4’’-氨基-2-甲基苯氧基）苯氧基]-2-甲氧基苯胺（MNH）;其次,以对苯二酚和对氟硝基苯反应得到4-（4-硝基苯氧基）苯酚（NPP）,然后与2-氯-5-硝基吡啶反应得到5-硝基-2-（4-（4-硝基苯氧基）苯氧基）吡啶（NPY）,还原得到二胺6-（4-（4-氨基苯氧基）苯氧基）吡啶-3-胺（APA）,将新型不对称二胺单体MNH和APA分别与BPADA、BTDA、ODPA均聚得到JPIs和BPIs两个系列的聚酰亚胺薄膜。研究表明,两个系列的材料具有良好的热力学稳定性能,并都表现出良好的溶解性,尤其在低沸点溶剂中,溶解性改善与XRD中分子间平均间距测试的d值增大一致;薄膜具有高的透过率,JPIs的T500在30.9-68.3%之间,BPIs的T500在53.9-75.1%之间,可满足部分柔性显示对材料透明度的需求。此外,还研究了在二胺单体APA和ODA中添加BTDA和制孔剂DBP得到孔径不同的微孔膜。