聚酰亞胺（PI）作為高性能聚合物之一，廣泛應用于許多高科技領(lǐng)域，包括航空航天耐高溫材料、柔性顯示器、太陽能電池以及微電子制造等方面。由于聚酰亞胺在大多數(shù)有機溶劑中溶解度低，只能溶于少數(shù)高沸點極性有機溶劑，導致傳統(tǒng)聚酰亞胺難以加工，限制了其應用，因此，提高聚酰亞胺的可溶性對于實現(xiàn)聚酰亞胺低成本化就顯得尤為重要。
自1961年杜邦公司申請世界上**個聚酰亞胺在材料應用方面的專利，聚酰亞胺因其優(yōu)異耐熱性能、力學性能和化學穩(wěn)定性能，在感光耐蝕膜、氣體分離膜、ＬＢ膜、電致發(fā)光聚酰亞胺、聚合物電解質(zhì)、電致變色聚酰亞胺、納米材料、聚合物存儲器、纖維增強復合材料、液晶取向劑、燃料電池質(zhì)子交換膜等諸多領(lǐng)域獲得了廣泛應用。傳統(tǒng)的芳香聚酰亞胺是含有聚酰亞胺環(huán)的高度剛性結(jié)構(gòu)，因此具有高耐熱性。
然而，聚酰亞胺不（難）可溶性限制了聚酰亞胺加工和應用。傳統(tǒng)解決方法是采用兩步法，先形成高分子量的聚酰胺酸中間體，然后熱亞胺化或者化學亞胺化，但缺點是會有揮發(fā)性副產(chǎn)物生成，聚酰胺酸也因熱不穩(wěn)定性和易水解，不易存儲，只能存在于干冷環(huán)境。
為了解決這個問題，研究聚酰亞胺可溶性有顯得尤為重要，主要的研究思路是增加分子鏈柔順性，降低分子鏈相互作用，破壞結(jié)構(gòu)共軛，從而改善聚酰亞胺的溶解性，具體包括：引入醚鍵等柔性基團；引入含氟取代基等大位阻基團；引入苯側(cè)基等大體積側(cè)基；引入芴環(huán)等非共平面結(jié)構(gòu)；引入脂質(zhì)／脂環(huán)結(jié)構(gòu)等。
在分子結(jié)構(gòu)中引入脂質(zhì)／脂環(huán)結(jié)構(gòu)、苯等芳香基側(cè)基和氟原子等可以有效提高聚酰亞胺的溶解性能，在不嚴重損失其耐熱性能和耐化學性能的同時，賦予聚酰亞胺低介電常數(shù)和高透明性。在實際應用中，通常采用多種途徑結(jié)合來改變聚酰亞胺的溶解性，例如單純的地將芳香側(cè)基引入聚酰亞胺，并不能有效改善其溶解性。如果將這時候芳香基團通過柔性基團，如-Ｏ-、-ＣＯＯ-，連接到聚酰亞胺上，則會使其溶解性大大提高，有時也可以在引入芳香結(jié)構(gòu)的同時，在氨基鄰位引入叔丁基，或者在叔丁基和主鏈引入柔性醚鍵或亞甲基以改善溶解性。但低成本化還有很多路要走，需要我們探索新型二酐和二胺單體結(jié)合聚合物設計原理，進一步研究開發(fā)具有足夠溶解度和可加工性的聚酰亞胺，并獲得在應用領(lǐng)域中的**性能。