聚醚酰亚胺(PEI)是一种综合性能优异的高性能热塑性工程塑料，它的玻纤和碳纤维增强品种都已商品化，但由于其加工性能较差，致使实际应用受到限制。热致液晶聚合物(TLCP)是近十几年发展起来的一类具有高强度、高模量和优异加工性能的新型高分子材料，将TLCP与PEI进行原位复合，能有效地降低基体高分子的粘度，在改善PEI加工性能的同时，得到高模量高性能的原位复合材料。　　 本论文首先合成了一系列新型的热致液晶聚酯酰亚胺聚合物(TLCPEI)，然后采用熔融挤出、注塑成型的工艺制备了TLCPEI/PEI原位复合材料，并用热重分析仪(TGA)、力学性能测试、动态力学分析(DMTA)、差式扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、转矩流变仪、毛细管流变仪等分析测试手段对复合材料的热稳定性能、力学性能、相容性、微观形态、流变行为进行了表征，结果表明在不使用增容剂、TLCPEI添加量少的条件下，获得了具有优良热稳定性、优异物理机械性能的新型原位复合材料。具体内容包括以下四个部分：　　 第一部分文献综述　　 对热致液晶聚酯酰亚胺的特性、合成方法、表征手段等进行了介绍，重点阐述了热致液晶原位复合材料的制备、物理机械性能、相容性、微观形貌、流变行为等，在详细综述TLCP/PEI原位复合材料研究进展的基础上，提出了本论文的目的、意义、构思及创新性。　　 第二部分 TLCPEI的合成及结构性能表征　　 通过分子设计，采用改进的Higashi缩聚法，实施分步投料的方式，合成出了链序列结构相对明确且可控的两类不同系列热致液晶聚酯酰亚胺共聚物，即：含芳酮基系列TLCPEI(PIDB33、PIDB50)和含萘环扭曲结构系列TLCPEI(PIDN33、PIDN50)。采用红外光谱(IR)、核磁谱图(1HNMR)对TLCPEI的结构进行了表征，采用乌式粘度计测定了其特性粘数，采用偏光显微镜(PLM)、SEM、DSC、广角X-射线衍射仪(WAXD)和TGA分别对TLCPEI的成纤性、结晶熔融行为、热稳定性进行了考察，结果表明得到了预期目标的产物，且合成得到的TLCPEI都具有优异成纤性、较高的强度、较低的熔融加工温度和良好的热稳定性。　　 第三部分含芳酮基TLCPEI(PIDB系列)/PEI原位复合材料结构与特性的研究　　 采用熔融共混的方法，通过双螺杆挤出、注塑成型的传统工艺，经优选合理的工艺参数，制备了含芳酮基TLCPEI(PIDB)/PEI原位复合材料，并对其热稳定性、力学性能、相容性、相态结构、流变行为等进行了较为系统的研究。　　 TG测试结果显示：液晶聚合物PIDB的加入能够保持PEI基体良好的热稳定性，且还使复合体系的起始热分解温度随液晶聚合物的加入有不同程度的提升。　　 力学性能的研究结果表明：PIDB33、PIDB50的加入，均使复合体系拉伸性能显著提高，起到了所期望的原位增强的效果，其中PIDB33对体系拉伸性能的增强程度要优于PIDB50；PIDB的加入对复合体系弯曲模量、弯曲强度的增强比之PEI基体增长了约10％；但PIDB的加入，也使复合体系的冲击性能略有下降。　　 相容性的研究结果表明：PIDB33与PEI基体只是部分相容，而PIDB50与基体的相容性好于PIDB33。DMTA测试显示：从PIDB50加入量5wt％开始，PIDB50/PEI复合体系只显示出一个相的Tg峰；DSC的测试结果也显示复合体系的Tg从PEI基体的218℃降到了208℃，向低温移动了10℃。　　 微观形态的观察结果显示：PIDB33、PIDB50在复合材料体系中都表现出液晶良好的成纤性，起到了增强材料的作用；同时，也呈现出复合材料韧脆转变的形貌特征，这说明PIDB的加入，一方面提高了复合体系的强度，另一方面也降低了PEI基体原有的部分韧性。　　 流变行为的测试结果证实了液晶高分子作为加工助剂的作用，即液晶聚合物PIDB的加入，降低了复合材料体系的熔融粘度，使材料更易于加工成型，且添加PIDB50更利于改善复合体系熔体的流动性。　　 第四部分含萘环扭曲结构TLCPEI(PIDN系列)/PEI原位复合材料结构与特性的研究　　 采用熔融共混的方法，通过双螺杆挤出、注塑成型的传统工艺，经优选合理的工艺参数，制备了含萘环扭曲结构TLCPEI(PIDN)/PEI原位复合材料，并对其热稳定性、力学性能、相容性、相态结构、流变行为等进行了较为系统的研究。　　 TG测试结果显示：PIDN50的加入能够保持PEI基体良好的热稳定性；PIDN33的加入不但能很好地保持PEI基体良好的热稳定性，而且使复合体系的起始热分解温度随液晶聚合物的加入有不同程度的提高，且添加少量的PIDN33还有助于提高其热稳定性。　　 力学性能的研究结果表明：液晶聚合物PIDN的加入，可以提高复合体系的拉伸性能，对PEI基体起到原位增强的作用；与一般文献报道的研究结果不同的是，PIDN的加入有利于提高复合体系的拉伸断裂伸长率，表现出显著的增韧效果，PIDN33/PEI更是随液晶聚合物添加量的增大，复合体系的断裂伸长率大幅升高；PIDN的加入可以提高复合体系的弯曲性能，其中PIDN50的增强效果要高于PIDN33； PIDN/PEI的缺口冲击强度的变化趋势同其拉伸断裂伸长率的变化相类似，说明PIDN对复合体系增强的同时也起到了增韧的作用。　　 相容性的研究结果表明：PIDN33与PEI基体具有良好的相容性，在液晶添加量为2 wt％时，PIDN33与PEI达到一定程度的热力学相容；而PIDN50与PEI基体只是部分相容。　　 微观形态的观察结果显示：PIDN33、PIDN50都表现出了液晶良好的成纤性，在基体中液晶聚合物能够取向后形成较好的微纤结构，平均直径最小为500nm左右，起到了明显的增强材料的作用；同时，复合材料明显的塑性延展和塑性形变的形貌特征，显示出增韧的趋势和组分间较强的界面间作用。　　 流变行为的测试结果表明：液晶聚合物PIDN的加入，降低了复合材料体系的熔融粘度，起到加工助剂的作用，使材料更易于加工成型，且PIDN50能更有效地改善复合体系熔体的流动性。