通过离线取样的方法分段对均苯四甲酸二酐-4,4’-二氨基二苯醚/N-甲基吡咯烷酮体系聚酰亚胺薄膜热酰亚胺化过程中不同区域的变化进行了系统研究。根据成膜过程变化特点将整个过程分为溶剂挥发阶段,酰亚胺化阶段及高温退火阶段。在溶剂挥发阶段,即热处理温度低于120℃时,薄膜不会发生化学变化,性能变化主要由溶剂的挥发引发。在温度高于120℃时,酰亚胺化反应开始发生,此时,薄膜的性能主要受酰亚胺化反应所引起的分子链刚性及取向度变化影响。退火阶段,退火温度的不同,对于力学性能及玻璃化转变温度影响明显。通过FTIR,TGA,DSC,DMA测试对热酰亚胺化过程中力学性能及玻璃化转变温度的变化有一个清晰的认识,此结果对选择合适的温度、拉力进行薄膜拉伸处理从而对薄膜的性能进一步提高具有重要指导意义。