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聚酰亚胺薄膜是一种综合性能优异的薄膜类绝缘材料。近年来，随着高新技术的发展，各应用领域对聚酰亚胺薄膜的需求日益迫切，采用无机纳米材料改性均苯型聚酰亚胺薄膜逐渐成为研究的热点。一些研究结果表明采用SiO2、Al2O3、TiO2、AlN等零维无机纳米粒子改性聚酰亚胺薄膜，会不同程度提高聚酰亚胺薄膜的耐电晕性能，但无机纳米组分的含量一般都较大，无机纳米组分容易发生团聚，导致改性后杂化薄膜的力学性能下降。准一维碳纳米管具有高导电性、大长径比等特点，利用碳纳米管改性聚酰亚胺薄膜预期可以实现小掺杂量下对耐电晕性能的改善。均苯型聚酰亚胺薄膜在电工材料中主要用于绕包绝缘，对其力学性能具有一定的要求，而有关碳纳米管对均苯型聚酰亚胺薄膜力学性能影响的相关研究报道较少。本文采用多壁碳纳米管MWNTs改性均苯型聚酰亚胺薄膜研究杂化薄膜的力学性能和热稳定性能。通过建立三因素三水平的正交设计实验L9（3）确定了MWNTs适宜的处理工艺，分析了不同处理工艺对杂化薄膜力学性能的影响。考虑杂化薄膜的力学性能确定MWNTs适宜的处理工艺为：采用混酸氧化法在60℃下对MWNTs进行处理6h。利用已确定处理工艺来处理不同MWNTs，采用原位聚合法和热亚胺化的方式制备一系列MWNTs/PI杂化薄膜，分析MWNTs的长径比和掺杂量对MWNTs/PI杂化薄膜力学性能和热稳定性的影响。研究结果表明，MWNTs经混酸氧化法和Fenton/UV法处理后，在表面都接有-OH和-COOH有机官能团，提高了其与有机相的相容性，进而增加了MWNTs与PI基体的界面结合强度。MWNTs在掺杂量小于1.1wt%时，长径比大的L-MWNTs更有利于增强PI/MWNTs杂化薄膜的拉伸强度，最高可达118MPa，比未改性的PI薄膜提高了10.3%；但是长径比小的S-MWNTs为杂化薄膜拉伸强度的提高提供了一个较宽的掺杂量区间0-1.72wt%；两种MWNTs/PI杂化薄膜断裂伸长率都随着MWNTs的加入而下降，当MWNTs含量超过1.8wt%时，杂化薄膜的断裂伸长率急剧下降，更降低了杂化薄膜的韧性。MWNTs的引入提高了聚酰亚胺杂化薄膜的热稳定性，MWNTs的长径比对提高杂化薄膜的热分解温度影响较小，小长径比S-MWNTs改性的S薄膜的热分解温度最高可达625.86℃，比未改性的PI薄膜提高了6%左右。