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双马来酰亚胺（BMI）树脂作为一种高性能复合材料基体,因其具有优良的耐热性和优异的工艺性而被广泛应用于航空航天领域。但由于BMI树脂固化物交联密度高、脆性大,其应用受到一定限制。近年来,国内已成功研制出T800级高强中模和M40J级高强高模碳纤维,面对航空航天领域对高性能耐高温复合材料的需求,需进一步研发能与两种新型国产高性能碳纤维匹配的耐高温BMI树脂体系。通过向聚芳醚砜（PES）分子链上引入咪唑结构单元,合成了一种改性共聚物作为耐高温BMI树脂的增韧剂。采用差示扫描量热法（DSC）与热重分析（TGA）测试表征了产物的耐热性能和力学性能。结果表明:引入咪唑结构不影响共聚物溶解性;随着咪唑结构的增加,共聚物的耐热性能不断提升,玻璃化转变温度（Tg）最高达到350℃;共聚物的拉伸模量随咪唑结构的增加而增加,但是拉伸强度随咪唑结构的增加呈现出先升高后降低的趋势。通过浆料混合法,以改性PES作为增韧剂制备了耐高温BMI树脂,采用扫描电子显微镜（SEM）对树脂的聚集态结构进行了表征,通过流变测试评价了改性树脂的工艺性,通过动态力学分析（DMA）表征了树脂的耐热性能,并测试了树脂浇铸体的力学性能。结果表明:研制的耐高温BMI树脂工艺性良好,满足预浸料工艺以及热压罐成型工艺对树脂黏性及流动性的要求;在树脂固化过程中增韧剂通过相分离机制在微观上形成分相结构,增韧效果良好,当加入的增韧剂含量为15 phr时,树脂浇铸体的冲击韧性提升了57.7%。对耐高温BMI树脂制备的预浸料进行储存老化行为研究,并通过DSC、流变、红外光谱（FT-IR）对老化前后的预浸料进行表征,同时对比研究了预浸料储存老化前后复合材料的力学性能。结果表明:预浸料在室温下的工艺期约为40 d,隔绝O2环境下其工艺期可延长至56 d,储存老化的原因是预浸料在室温空气环境下发生了轻度的交联反应,并且空气中的O2对交联反应有促进作用。复合材料力学性能测试结果表明:预浸料储存老化后复合材料内部孔隙增加,弯曲强度下降13.0%,弯曲模量下降6.5%,层间剪切强度下降10.7%。通过SEM、原子力显微镜（AFM）、微脱粘实验等手段对CCF800H与ZM40J碳纤维界面性能进行表征,将两种纤维分别与树脂A（传统热塑性增韧BMI树脂）和树脂B（本文研制的改性PES增韧BMI树脂）进行复合,制备预浸料和复合材料,并对复合材料力学性能进行测试表征。结果表明:CCF800H碳纤维表面粗糙度和表面化学活性均优于ZM40J碳纤维,CCF800H碳纤维具有更高的界面剪切强度。B树脂与国产高性能碳纤维匹配性良好,各项关键力学性能都达到了较高的水平。耐高温BMI树脂基复合材料的Tg约330℃,复合材料在280℃下的层间剪切强度和弯曲性能保持率在60%以上,满足280℃使用温度对材料性能的要求。