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利用聚酰亚胺（PI）和环氧树脂（EP）各自的优点，将这两种材料结合，同时采用改性的无机纳米粒子掺杂聚合物基体，制得综合性能优异兼具无机材料和聚合物材料优点的纳米复合材料。本文以N,N-二甲基乙酰胺（DMAc）作溶剂，3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯甲烷（DEDADPM）、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐（BTDA）为反应单体合成聚酰胺酸（PAA），并向PAA中加入环氧树脂（E-51）制得预聚体；利用硅烷偶联剂（KH550）对纳米TiO2和Al2O3进行表面改性；采用原位聚合法将纳米粒子掺杂进聚合物基体中，最后梯度升温固化制得PI-EP纳米复合材料。采用傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、重量法和沉降实验分别研究了纳米粒子的化学结构、微观形貌、接枝率及分散性。结果表明：改性后的无机粒子的表面接枝上了KH550，团簇现象减弱，粒径为纳米级；被KH550改性后的粒子KH550-TiO2和KH550-Al2O3的接枝率分别为2.76%和3.05%；改性后粒子在溶剂DMAc中的分散性及稳定性均得到改善。采用FT-IR、X射线衍射仪（XRD）、SEM和原子力显微镜（AFM）研究了PI-EP纳米复合材料的化学结构及微观形貌，并使用热重分析仪（TGA）、精密阻抗分析仪、万能电子拉力机和附着力测定仪分别对材料的耐热性、介电性能、剪切强度及附着力等级进行了测试。结果表明：EP与PAA通过环氧基反应形成预聚体，热亚胺化完全并制得PI-EP基体，基体固含量为25%。改性后的粒子通过KH550与基体产生化学键合，改善了两相相容性，团聚现象减弱，在聚合物基体中分散更均匀。随粒子掺杂量的增加，树脂基体的分子有序性降低，材料的柔韧性增加；材料的耐热性提高，且KH550-TiO2的影响最显著，含量为5wt%时热分解温度（Onset温度）提高了22℃；介电性能略微下降，但在低频下所有样品的介电常数和介电损耗都较低与基体(ε≈3.3，tanδ≈1.64×10-3)相接近，充分满足绝缘材料浸渍漆的应用指标；材料的剪切强度先升高再下降，其中掺杂KH550-Al2O3达8wt%时材料的剪切强度最大，为10.64MPa，是PI（6.8MPa）的156%；附着力均在一级或二级。