聚酰亞胺的制備方法多種多樣，其中包括熔融縮聚法、溶液縮聚法、氣相沉積法等。溶液縮聚法因為反應(yīng)條件較為溫和，可操作性較強(qiáng)所以最為常見。而熔液縮聚又分為一步法和兩步法。一步法是指將二元酐和二元胺置于高沸點溶劑中加熱到較高溫度，一般為200℃左右，經(jīng)催化作用通過一步反應(yīng)直接聚合得到高分量的聚酰亞胺。該過程中二酐和二胺的縮聚反應(yīng)和脫水成環(huán)是同時進(jìn)行的，并沒有聚酰胺酸PAA 這一中間體的出現(xiàn)。該方法雖然合成過程較為簡單，但是所用溶劑毒性較大，如對氯苯酚、無水的間甲酚等，并且比較適合可溶性PI 的制備，因此應(yīng)用時存在一定程度的局限性。
兩步法即為二酐和二酐經(jīng)兩步反應(yīng)得到聚酰亞胺。**步是將二元酐和二元胺置于高沸點非質(zhì)子溶劑中，如N,N-二甲基乙酰胺（DMAc），N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）等，室溫下或者冰水浴條件下發(fā)生縮合聚合反應(yīng)得到前驅(qū)體聚酰胺酸PAA 溶液；第二步是將PAA 溶液進(jìn)行熱亞胺化或者化學(xué)亞胺化法脫水環(huán)化生成聚酰亞胺。兩步法反應(yīng)條件較為溫和，低溫環(huán)境下即可反應(yīng)，安全簡便，可操控性強(qiáng)，故該方法應(yīng)用最為廣泛。
化學(xué)亞胺化是指利用化學(xué)脫水劑（如酸酐、氯化亞砜、乙酰氯等）并以叔胺（如吡啶、三乙胺等）作為催化劑進(jìn)行脫水成環(huán)的過程。雖然化學(xué)亞胺化能在較低的環(huán)境下進(jìn)行，但是催化劑的加入會嚴(yán)重影響聚酰亞胺的力學(xué)等性能。所以兩步法中將粘稠PAA 溶液轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的聚酰亞胺薄膜的最常用方式是熱酰亞胺化。熱亞胺化方法是將聚酰胺酸階梯式升溫至300℃以上進(jìn)行脫水環(huán)化生成聚酰亞胺。但需要注意是，亞胺化過程不宜過快，否則可能導(dǎo)致最終的聚酰亞胺膜產(chǎn)品中形成氣泡和空隙。且在沒有催化劑的情況下亞胺化溫度需到達(dá)300℃ 以上才能徹底亞胺化，如果亞胺化不完全會嚴(yán)重影響聚酰亞胺薄膜的力學(xué)性能，熱學(xué)性能等。