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聚酰亚胺具有优异的耐高低温性能，机械性能，耐辐照性能，及低的真空脱气率，因此已经广泛应用于航空航天及空间领域中。随着人们对空间探索的快速发展，空间飞行器上的滑动零部件和机械传动部件也需要由聚酰亚胺材料来制备。要求聚酰亚胺具有良好的力学承载能力、耐高低温性能、较低的摩擦系数和磨损率以及良好的空间环境适应性等。但是目前可以用于空间环境的聚酰亚胺耐磨自润滑材料还存在很多不足，如摩擦系数较高，韧性较差等。 为了满足航天技术的发展和空间环境对聚酰亚胺基耐磨自润滑材料的要求，如本文通过分子结构设计，分别制备了高强韧的热塑性聚酰亚胺和热固性聚酰亚胺基耐磨自润滑材料，并对其性能开展了研究工作。通过研究聚酰亚胺树脂分子结构、分子量对树脂性能的影响和聚酰亚胺/二硫化钼复合模塑材料制备方法及成型工艺对聚酰亚胺模塑材料的流动性能、热性能、力学性能、摩擦磨损性能的影响规律，得到了具有优良力学性能和良好耐磨自润滑性能的模塑材料。主要研究内容如下: 1、为了提高聚酰亚胺树脂的韧性和改善其加工性能，通过高温一步法制备了系列邻苯二甲酸酐封端的热塑性聚酰亚胺树脂。系统研究了预聚物分子量与主链结构对热塑性聚酰亚胺聚集态结构、流动性、热性能及力学性能的影响规律。通过结构及分子量的调控，得到了具有较宽加工窗口、力学性能优异的聚酰亚胺树脂体系;同时系统研究了聚酰亚胺/二硫化钼的复合工艺和含量对复合材料的聚集态结构、加工性能、力学性能的影响。综合性能优异的TPIM-15-PAA复合材料的拉伸强度为105MPa，拉伸模量为2.4GPa，断裂伸长率为5.7％，弯曲强度为198MPa，弯曲模量为3.8GPa，具有优异的力学强度和韧性。 2、研究了二硫化钼的不同添加方式、添加量对热塑性聚酰亚胺/二硫化钼复合材料常温下摩擦磨损性能的影响和复合材料在不同滑动摩擦速度和摩擦载荷下的摩擦磨损性能，并对摩擦后表面特性进行了研究。结果表明滑动摩擦速度和摩擦载荷一般共同影响着材料的摩擦磨损性能，所制备的复合材料在较低的滑动摩擦速度或较低的摩擦载荷下具有优异的耐磨白润滑性能。TPIM-15摩擦系数为0.39，磨损率为9.42×10-6 mm3/N·m，具有较好的耐磨自润滑性能。X射线光电子能谱(XPS)结果显示，摩擦后在表面二硫化钼元素浓度增加，对聚合物形成保护作用，材料的摩擦系数的下降是聚合物链段沿滑动方向的取向和二硫化钼形成的转移膜共同作用的结果。 3、为了进一步提高聚酰亚胺树脂的热性能和力学性能，通过PMR法制备了系列降冰片烯二甲酸酐封端的热固性聚酰亚胺树脂。系统研究了预聚物分子量与主链结构对预聚物的流动性及固化产物的热性能、力学性能的影响规律。通过结构的调控，得到了具有较宽加工窗口、力学性能优异的聚酰亚胺树脂体系。其中综合性能优异的PI-65-2.5K在310℃具有最低熔融粘度3200 Pa·S。固化后材料的拉伸强度为136 MPa，拉伸模量为2.1 GPa，断裂伸长率为12.9％，弯曲强度为195MPa，弯曲模量4.0GPa，玻璃化转变温度为267℃，与热塑性聚酰亚胺相比具有更高的拉伸强度和弯曲模量，且玻璃化转变温度比热塑性聚酰亚胺高50℃，较大的改善了热塑性聚酰亚胺的强度和韧性以及耐热性; 4、为了研究热固性聚酰亚胺/二硫化钼复合材料的性能，选择具有优异综合性能的PI-65-2.5K制备得到了质量良好的热固性聚酰亚胺/二硫化钼复合材料。通过研究二硫化钼粒度和添加量对复合材料加工性能、力学性能的影响，得到了具有优异力学性能和耐磨自润滑性能的PIM系列聚酰亚胺/二硫化钼复合材料。PIM系列树脂显示了优异的常温和高温力学性能，在200℃拉伸强度保持率为50％以上。所制备的系列材料均具有优异的耐磨自润滑性能，PIM-15摩擦系数为0.30，磨损率为6.73×10-6 mm3/N·m; PIM-50摩擦系数为0.12，磨损率为1.14×10-6mm3/N·m。两种材料可以分别适用于低载荷摩擦条件和高载荷摩擦条件。 5、系统研究了PIM-15的耐空间环境性能，包括高温常压和真空常温下的耐磨自润滑性能、高低温力学性能、真空挥发性能、耐粒子辐照性能、耐紫外辐照性能和耐原子氧冲击性能等，研究结果显示PIM-15具有优异的耐空间环境性能。真空环境下，PIM-15的摩擦系数为0.12，磨损率3.4366×10-14 m3/N·m，和常压环境下相比，在真空环境下具有更优异的耐磨自润滑性能。真空挥发性能显示PIM-15具有非常优异的空间环境低挥发性能;且当PIM-15经过粒子辐射累积剂量达到109 rad(Si)和真空紫外辐照5000 ESH之后，PIM-15的拉伸模量保持率均高于90％。同时，PIM-15还具有优良的耐原子氧性能。以上空间性能测试结果均表明所制备的PIM-15具有优秀的空间环境适应性，有望用于空间环境使用的耐磨自润滑零部件的制备。