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随着工程聚合物在摩擦学领域应用的推广,要求聚合物材料除具备良好摩擦学性能外,同时需要满足机械性能、耐热性能及耐老化性能等要求,以应对现代工程设备中复杂摩擦学工况的使用需求。本文以聚甲醛（POM）与超高分子量聚乙烯（UHMWPE）为对象,从工程聚合物材料耐老化性能和摩擦学性能的角度,设计实验室加速老化试验与摩擦学试验,利用现代化测试技术和分析手段,研究聚合物在不同老化环境下的表面性能和摩擦学性能变化;结合分子模拟和成分设计,探索聚合物材料摩擦学改性技术和成型工艺;模拟不同摩擦学工况,试验评价所制备的复合材料的成分配比对摩擦学性能的改善效果。本文研究工作可为强氧化与海洋等苛刻工况下工程聚合物摩擦学材料的开发和制备提供基础数据、技术手段和理论指导,以满足综合性能指标要求,有利于聚合物复合材料在现代工业中应用技术的提升。论文的主要研究内容与结果如下:（1）三种老化加速试验对POM与UHMWPE摩擦学性能的影响。模拟工程聚合物材料在浓度为90%的H2O2溶液中浸泡、340nm波长的紫外光下照射以及120℃热氧环境中静置的老化过程,对比研究POM与UHMWPE在这三种服役条件下的老化过程对表面性能和摩擦学性能的影响,为工程聚合物的摩擦学改性提供试验基础数据和选材依据。研究发现,POM试样在高浓度H2O2溶液中浸泡和340nm紫外光下照射的耐老化性能明显比UHMWPE差,这两种老化条件下处理后的POM材料表面出现微小孔洞和裂纹,老化后POM表面材料的结晶度增大,表面硬度下降;而UHMWPE表面微观形貌和热力学性能变化不明显;120℃热氧老化环境下POM的耐老化性能稍优于UHMWPE;三种环境下老化后POM与UHMWPE分别与GCr15配副的摩擦系数都有减小的趋势;未老化的POM的耐磨性明显优于UHMWPE;高浓度H2O2溶液老化后POM的磨损量随老化时间增加而减小,UHMWPE的磨损量随老化时间增加而增大;紫外光老化和热氧老化后POM与UHMWPE的磨损量均随老化时间增加而增加,POM受老化时间的影响更大。（2）PI/UHMWPE复合材料设计与制备技术研究。针对UHMWPE在耐高浓度H2O2溶液老化和耐紫外光老化性能较优良、但耐热氧老化和耐磨损性能较差的特点,选用机械性能和耐热性能优良的聚酰亚胺（PI）改善其耐热性能和摩擦学性能。为了提高PI/UHMWPE复合材料体系的相容性,选用马来酸酐接枝低密度聚乙烯（MAH-g-LDPE）作为相容剂,并利用分子结构仿真软件构建微观和介观尺度的模型进行分子动力学模拟、耗散粒子动力学模拟和分子力学模拟,评价复合体系相容性、分散性、力学性能及添加相容剂的增益效果。利用热压成型机制备一系列不同成分配比的含有相容剂的PI/UHMWPE复合材料,测试所制备的复合材料的力学性能、热性能、分散性能、表面性能、耐老化性能及分子结构等。研究发现,添加相容剂MAH-g-LDPE后PI/UHMWPE复合材料体系的共混性能和界面结合能力均有所提升,复合材料体系的杨氏模量和剪切模量也有明显提升;PI/UHMWPE复合材料制品的截面在PI成分小于50%时具有平整致密的微观形貌,密度、表面硬度和压缩弹性模量皆随PI含量增大而增大,复合材料的抗热氧老化性能随PI含量增大而提高。（3）PI/UHMWPE复合材料在不同工况条件下的摩擦学性能研究。模拟海水介质润滑、100℃热环境干摩擦和5m/s高速干摩擦的摩擦学工况,测试所制备不同成分配比的PI/UHMWPE复合材料的摩擦学性能,评价复合材料成分对其摩擦学性能的改善效果,探寻适用于不同摩擦学工况的复合材料最佳成分配比。研究结果表明:PI/UHMWPE复合材料与锡青铜组成的摩擦副在海水润滑状态下摩擦系数随PI含量增大呈减小趋势,复合材料与GCr15组成的摩擦副在热环境干摩擦下以及复合材料与锡青铜组成的摩擦副在高速干摩擦下的摩擦系数随PI含量增加呈现先减小后增大的趋势;三种工况下的复合材料磨损量随PI含量增加呈现先减小后增大的规律,在海水润滑、热环境干摩擦和高速干摩擦下具有最低磨损量的PI/UHMWPE成分配比分别为50/50、50/50和70/30。