1. 耐热性能好

• 对于全芳香聚酰亚胺，按热重分析，其开始分解温 度一般都在500℃左右。由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达到600℃左右，是迄今为止聚合物中热稳定性最高的品种之一，并能在短时间耐受555℃高温，而其各项物理性能基本保持不变，可在333℃以下长期使用。
• 聚酰亚胺不仅耐热，而且还可耐极低温。如在 - 269℃的液态氮中仍不会脆裂。
• 聚酰亚胺的热膨胀系数很低，仅为2X 10^-5- 3 X10^-5/ ℃，联苯型可达10^{- 6}/ ℃，个别品种可达10- ⁷/ ℃。

 2. 机械性能优异。

• 聚酰亚胺具有很好的机械性能。未填充聚酰亚胺塑料的拉伸强度都在100MPa 以上， 均苯型聚酰亚胺的薄膜( Kapton)为 170MPa， 而联苯型聚酰亚胺（Upilex） 达到400MPa。作为工程塑料， 其弹性模量通常为3- 4GPa，纤维可达到200GPa，据理论计算，由均苯二酐和对苯二胺合成的纤维可达 500GPa，仅次于碳纤维。纤维增强的PI塑料的强度、模量能得到进一步提高。
• 聚酰亚胺具有优良的耐磨减摩性。其机械性能随温度波动的变化小，高温下蠕变小，其蠕变速度甚至比铝还小。
• 自润滑性能优良，在摩擦下与金属对摩时，可以向对摩而转移，起自润滑作用，并且静摩擦系数与动摩擦系数很接近，防止爬行 的能力好。 
• 聚酰亚胺的耐热老化性能良好，经200℃、1500h 老化处理，室温测得材料的拉伸强度降低很少。 
• 聚酰亚胺的耐辐照性好，如聚酰亚胺薄膜在5×109rad 剂量辐照后，强度仍保持86%, 聚酰亚胺纤维经1×10⁹rad 剂量辐照后，其强 度保持率为90%以上。 

3. 具有很好的介电性能和电性能。

• 聚酰亚胺的电绝缘性优良。虽然聚酰亚胺的大分子中虽然含有相当数量的极性基(如羰基和醚基)，但羰基纳入五 元环，醚键与相邻基团形成共扼体系，使其极性受到限制，同时由于大分子的刚性和较高的玻璃化温度，因此在较宽的温度范围内偶极损耗小，电性能十分优良。
• 聚酰亚胺的介电常数为 3. 4 左右，引入氟或将空气以纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，介电常数可降到2. 5 左右。介电损耗为10^-3，介电 强度为100- 300kV/ mm，体积电阻为10¹⁷ 欧姆·厘米。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内仍能保持较高的水平。 
• 同时，聚酰亚胺还具有优异的耐电晕性能。

4. 化学性质稳定

聚酰亚胺具有优良的耐油和耐有机溶剂性，对稀酸稳定，耐水解，经得起120℃时500h 的水煮。这是因为聚酰亚胺大分子中最薄弱的C- H 键在亚胺环中受到五元环的保护，键能提高，使其耐化学腐蚀性得到提高。

5. 阻燃性能突出

聚酰亚胺为自熄性聚合物，发烟率低，在极高的真空下放气量很少；在高温、高真空及辐照下稳定，挥发物少；

6. 聚酰亚胺无毒

可用来制造餐具和医用器具，并经得起数千次的消毒，一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。例如，在血液相容性实验为非溶血性，体外细胞毒性实验为无毒。