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本发明公开了一种聚酰亚胺树脂组合物及其制备方法和应用,属于高分子材料技术领域,聚酰亚胺树脂组合物的制备方法包括以下步骤:(1)氮气氛围下,在极性有机溶剂的体系中,以二胺单体和二酐单体为原料制备聚酰胺酸溶液;(2)向步骤(1)的聚酰胺酸溶液中加入N,N’?羰基二咪唑,混合均匀反应得到所述的聚酰亚胺树脂组合物。N,N’?羰基二咪唑与聚酰胺酸的?COOH基团反应能够生成咪唑,且反应产生的咪唑也是一种酰亚胺化促进剂,可以大幅降低酰亚胺化的难度,很容易通过加热或者洗涤的方式除去。利用本发明中聚酰亚胺树脂组合物制得的聚酰亚胺薄膜具有优异的热力学性能,且促进剂残留极低。