特种工程塑料又称高性能工程塑料，是一类主要应用于高技术领域的、具有优异综合性能、长期使用温度在150oC以上的高分子材料。特种工程塑料具有高比强度、高耐热等级等优良特性，近年来，特种工程塑料的研究得到了飞速的发展，已经工业化的特种工程塑料种类繁多，主要品种有：聚酰亚胺树脂（PI）、聚芳醚酮（PAEK）等。特种工程塑料的使用量虽然无法与通用塑料相比，但由于其具有优异的使用性能，在航空航天、汽车、电子、核能等领域具有不可替代的地位。聚醚醚酮（PEEK）是聚芳醚酮（PAEK）中最典型的材料，具有优异的综合性能，在许多领域取代其它材料后可明显提升制品性能，但是其玻璃化转变温度较低，热变形温度低，高温时材料力学性能下降很快，另外PEEK熔融黏度对温度变化不敏感，熔体流动性差导致其加工困难，同时PEEK成本较高等缺点都限制了其应用。因此近年来对PEEK的改性成为研究热点。为了提高PEEK高温使用性能，一般采用化学改性和填充改性的方法。聚酰亚胺（PI）具有优异的力学性能、耐热性、尺寸稳定性及耐候性等，其制品在多个领域、多个国家都得到了广泛的应用，但是聚酰亚胺通常具有较高的熔点/软化温度，因此熔融加工性能较差[1]。从化学结构上分析，分子链的刚性、分子链间作用力及结晶性等因素引起聚酰亚胺分子链紧密堆积，使其具有较高的熔融/软化温度及较差的溶解性能。因此从分子设计角度出发，通过设计不同的重复单元，来改善PI的加工性能，以获得可用于PEEK高温性能改性剂的热塑性聚酰亚胺（TPI）树脂。本论文我们使用一种含有非平面结构的二酐单体异构体共混物（s-BPDA、a-BPDA、i-BPDA）和二胺单体（4’4-ODA），通过无规共聚反应得到一类热塑性聚酰亚胺，并对这类聚酰亚胺进行了研究。热重分析（TGA）和差示扫描量热分析（DSC）结果证明该类热塑性聚酰亚胺具有良好的耐热稳定性，其玻璃化转变温度为320oC左右。动态机械热分析（DMA）结果表明这类聚酰亚胺材料在经历玻璃化转变时，分子链链段的活动性很高，玻璃化转变之后储能模量迅速跌落两个数量级，说明其具有很好的热可塑性。对这类聚酰亚胺的模塑粉进行熔体粘度测试，结果表明该类模塑粉具有相对低的融体黏度和较稳定的熔体流动性，能满足熔融加工成型的需要，可用做PEEK高温性能改性剂。采用机械共混的方法制备了一系列改性PEEK树脂，并采用不同的热处理方式得到无定形薄膜样品和熔体结晶形薄膜样品。热重分析（TGA）说明改性树脂体系具有良好的热稳定性，示差扫描量热分析（DSC）曲线说明共混体系为不相容体系。熔体黏度测试表明改性树脂具有较好的熔体稳定性，且熔体黏度可以通过改性剂的分子量和树脂的组分进行控制，以得到合适的熔融加工黏度。DMA测试曲线进一步证明改性树脂体系为不相容体系，随着TPI组分的提高，改性树脂在高温段的储能模量有所增加，另外，熔体结晶形样品具有更高存储模量；TMA测试表明树脂的CTE也随着TPI成分的增加而降低，尤其在高温时，CTE有大幅度的降低，使树脂的高温使用性能得到提高；拉伸测试表明随着TPI含量的增加，常温条件下树脂的力学性能变化不大，但是高温时其力学性能得到较大幅度的提高，在高温300oC时仍具有一定的力学性能，即改性剂TPI的引入提升了材料的高温使用性能。