聚酰亚胺简称PI是指主链上含有酰亚胺环的一类高聚物，其中以含有酞酰亚胺的结构聚合物最为重要。早在上世纪初Bogert首先合成出了均苯型聚酰亚胺。聚酰亚胺作为一种特种材料，由于其耐高温达400℃以上，长期使用温度范围-200~300℃，无明显熔点以及高绝缘性能，已经被广泛应用在航空航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域，其巨大的应用前景已经得到充分认识，被列入21世纪最有希望的工程塑料之一。根据2000年的统计数据，聚酰亚胺占世界高性能工程塑料利润的24%，达到10.65亿美元，可见其具有相当的市场规模及发展前景[1]。

聚酰亚胺按化学结构可分为四类：第一类是芳环和亚胺环连接的聚合物；第二类是二酐组分中含有杂原子的聚合物；第三类是二胺组分中含有杂原子的聚合物；第四类是二酐和二胺组分中均含有杂原子的聚合物。按生产方法分类可分为缩合型和加成型两大类。按其品种分类有均苯型、热塑性、热固性和改性四类聚酰亚胺[2]。

聚酰亚胺有诸多优点，但也因此限制了它的应用范围。聚酰亚胺的特性导致其难溶、难熔、成型加工性差、生产成本高、不宜单独做摩擦材料、热导率低。为了进一步的扩大它的应用范围，对聚酰亚胺进行了功能化改性。目前聚酰亚胺的功能化改性的方法有很多种，其中主要有两种，一种是化学改性法，主要是通过引入功能化侧基、柔性结构单元或通过共聚破坏分子对称性和重复规整度等方法来提高聚酰亚胺的可溶性、可熔性、透明性以及达到一些特殊的性能要求；另一种是物理改性法，主要是通过物理杂化、共混、复合等方法制备出各种聚酰亚胺合金和复合材料，从而提高其摩擦性能、机械性能、耐温性能、介电性能等。聚酰亚胺有诸多优点，但也因此限制了它的应用范围。聚酰亚胺的特性导致其难溶、难熔、成型加工性差、生产成本高、不宜单独做摩擦材料、热导率低。为了进一步的扩大它的应用范围，对聚酰亚胺进行了功能化改性。目前聚酰亚胺的功能化改性的方法有很多种，其中主要有两种，一种是化学改性法，主要是通过引入功能化侧基、柔性结构单元或通过共聚破坏分子对称性和重复规整度等方法来提高聚酰亚胺的可溶性、可熔性、透明性以及达到一些特殊的性能要求；另一种是物理改性法，主要是通过物理杂化、共混、复合等方法制备出各种聚酰亚胺合金和复合材料，从而提高其摩擦性能、机械性能、耐温性能、介电性能等[3]。

聚酰亚胺及其复合材料已经广泛应用于摩擦学系统的各个领域，如被用作各种轴承、齿轮、密封件、摩擦副和各种摩擦片。特别是在真空环境下，PI表现出优异的摩擦磨损性能，使其在航空航天领域的应用非常成功，如Vespel聚酰亚胺复合材料已被制成各种齿轮在宇宙空间使用。这类材料易于加工，表面容易刨光而适合做精密轴承。在机械工业中聚酰亚胺复合材料可用作轴承保持架、轴承搅拌器轴、医疗器件零部件和食品加工机械，在汽车工业中用作离合器滑动材料、压缩机密封材料等[4]。

为了进一步改善PI的摩擦学性能，大量研究发现将润滑剂与PI复合，在摩擦过程中润滑剂逐渐转移进入摩擦界面而引起润滑作用，可提高聚合物复合材料的摩擦学性能，降低摩擦系数，提高耐磨性。常用的润滑剂填料有PTFE、MoS2、石墨、聚烯烃类润滑剂等。润滑剂填料之所以改善材料的摩擦磨损性能是因为摩擦过程中在摩擦界面上形成了低剪切强度的转移膜。

PTFE由于具有良好的自润滑性和低摩擦系数而被用作自润滑填料来提高复合材料的摩擦磨损性能。黄丽等[5]研究了PTFE改性聚酰亚胺复合材料的力学性能和摩擦学性能，并进行了微观的结构分析。研究发现PTFE的加入，可以使复合材料的摩擦性能大大改善，当PTFE的质量分数超过20%时，复合材料的摩擦性能不再发生显著变化，而其冲击强度和布氏硬度有所降低。Sheiretov[6]等研究发现低温下在PI中添加PTFE、石墨、MoS2三种固体润滑材料减磨效果，发现由于PTFE内聚能低，容易形成转移膜，因此有很好的减磨效果，MoS2在有氧的环境中减磨效果较差，在真空中和惰性气氛中有很好的热稳定性和摩擦性能[7]。

黄丽坚等[8]考察了石墨改性热塑性聚酰亚胺复合材料的力学性能以及摩擦磨损性能。结果表明，石墨能有效地降低复合材料的弯曲强度和拉伸强度，但在干摩擦下复合材料的摩擦系数随着石墨含量的增加稳步降低，最终保持在0.1左右。石墨含量为30%的复合材料磨损率仅为纯树脂的2.9%。

二硫化钼是辉钼矿的主要成分，其用于摩擦材料的主要功能是低位时减摩、高温时增摩、烧失量小、摩擦中易挥发，易粘着于金属表面。Pu等[9]研究了MoS2填充聚酰亚胺多孔材料的摩擦性能。结果表明，MoS2可有效降低PI复合材料的摩擦系数，并且随着其含量的增加，摩擦系数逐渐降低，形成的转移膜也越来越明显。

纤维在1951年首次作为改性剂，其加入的复合材料具有较高的强度和硬度、密度低、可塑性强、变形温度高、绝缘性好等优点。常用的纤维有玻璃纤维、聚酰胺纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

Zhang等[10]考察了短切玄武岩纤维改性聚酰亚胺复合材料的摩擦性能。结果表明，少量的玄武岩纤维有助于转移膜的形成，能极大地改善了复合材料的摩擦性能，复合材料的摩擦系数及磨损率随着滑动速度和载荷的增加而增加。