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环氧树脂以其良好的胶黏性、化学稳定性和掺和性等特点,在航空航天材料、建筑胶黏剂、罐装食品内壁涂层以及电子封装材料领域都有广泛的应用。但其传热、导热性较差,热聚集严重可导致坍塌碎裂,从而耐磨性较差,使其在应用的过程中涉及摩擦磨损性能的领域受到限制。本文针对石油化工行业中所用到的树脂基减磨耐磨密封环、滑块的需求,采用化学修饰增强界面作用、力学增强、化工强化传热、自润滑等理念,分别通过多巴胺化学改性增强界面作用、微区增强界面作用力克服短板和自润滑等方法,用多壁碳纳米管、聚酰亚胺纤维布和离子液体润滑二氧化硅空心微球增强环氧树脂,对环氧树脂基复合材料的摩擦磨损性能进行了系统的研究,具体内容如下:1.通过多巴胺（DA）的氧化自聚合反应,化学修饰多壁碳纳米管（MWNTs）,使其表面联接一层带有羟基和氨基的聚多巴胺（pDop）活性基团。以pDop为反应平台,采用表面润湿方法制备MWNTs增强以环氧树脂（EP）为基体的复合材料,使MWNTs与基体EP间的界面结合力通过化学键紧密连接,并研究其摩擦磨损性能。实验结果表明:加入DA修饰的MWNTs后,EP复合材料的硬度和弯曲强度均有了显著提高。同时,复合材料的热重分析表明DA在改善碳纳米管增强环氧树脂（MWNTs/EP）复合材料的热稳定性方面发挥了重要作用。复合材料的摩擦系数和磨损率也随着DA修饰的MWNTs含量的增加而减小,DA修饰的MWNTs/EP复合材料的磨损率在MWNTs含量达到0.7wt%时达到了最小,与纯EP相比,减少了85.8%。而未修饰的MWNTs/EP复合材料的磨损率在MWNTs达到0.5wt%时就达到了最低值,进一步增加MWNTs含量就会发生团聚现象,且其与纯EP相比,其值仅降低了17.7%。复合材料的摩擦机理为DA修饰的MWNTs与基体EP通过共价键紧密相连,使MWNTs和基体EP形成了超强结合的统一整体,复合材料集中了二者优点,在摩擦过程中共同承担摩擦载荷,抑制了由于基体摩擦面应力集中导致的裂纹的产生和传播。另外,提高的热力学性能改善了复合材料因摩擦热累积导致的塑化变形状况,MWNTs在基体内部形成稳固的网络骨架结构,进一步发挥了MWNTs良好的热传导性能。2.通过真空浸渍和高温层压方法制备不同含量的二氧化硅（SiO2）空心微球增强多层聚酰亚胺纤维布/环氧树脂（PIF/EP）复合材料。考察了PIF对EP和SiO2对PIF/EP复合材料摩擦磨损性能的影响。通过示差扫描量热法（DSC）研究纯EP、PIF/EP和不同含量SiO2增强的PIF/EP复合材料的交联反应情况,结果表明,加入空心SiO2后,微球结构占据了聚合物长分子链的运动空间,使SiO2空心微球增强PIF/EP复合材料的玻璃化转变温度提高了。力学性能和摩擦学性能实验结果表明,加入SiO2空心微球后复合材料的力学性能和摩擦学性能均有所提高。当SiO2空心微球达到2wt%时,磨损率达到最低,与未加入SiO2空心微球的PIF/EP复合材料相比,磨损率降低了71.9%。通过扫描电子显微镜（SEM）表征摩擦面,分析摩擦机理。结果表明,贯穿整个复合材料的PIF网络骨架结构在摩擦过程中起到支撑基体的作用,但PIF的编织结构和纤维布层与层之间的缝隙造成了复合材料的“短板效应”,而SiO2微球的加入增强了PIF未增强到的区域,使PIF和SiO2微球在空间形成三维增强作用,在摩擦过程中和纤维布骨架结构一起承担载荷,相辅相成,从而提高了复合材料的摩擦磨损性能。此外,SiO2空心微球在摩擦过程中可碎裂成细小的碎片,修复摩擦磨损划痕,并在摩擦表面形成润滑膜,保护了基体摩擦面,从而进一步提高了摩擦磨损性能。3.采用高温真空浸渍法制备出注有固态离子液体的二氧化硅微球（IL-SiO2）,固态离子液体预热融化成液态,注入SiO2冷却后再次凝固在SiO2空心微球里,可以避免液态离子液体注入空心孔径后外溢的缺点。研究不同含量IL-SiO2对环氧树脂复合材料的摩擦性能的影响,并与未注离子液体的SiO2增强EP复合材料以及纯EP进行对比。考察载荷和摩擦速度对复合材料的摩擦性能的影响。实验结果表明,IL-SiO2增强的EP复合材料的摩擦系数明显降低,当IL-SiO2含量为15wt%时,复合材料的摩擦系数达到最小值,与纯EP相比,其值减小了53.9%,而相同含量未注离子液体的SiO2/EP复合材料仅比纯EP减小了17.1%。IL-SiO2/EP复合材料的磨损率随着载荷和速度的增加而保持较小浮动状态,且磨损率均低于纯EP和未注离子液体的SiO2/EP复合材料。SEM分析表明,注入离子液体的SiO2在摩擦过程中生热,固态离子液体预热融化成液体,起到润滑作用,大大降低了复合材料的摩擦系数,并且SiO2空心微球在摩擦过程中碎裂成细小的碎片,填补划痕,细小的碎屑经过摩擦碾压在摩擦表面形成一层润滑膜,保护基体摩擦面。而未注入离子液体的SiO2/EP复合材料在摩擦过程中由于没有润滑物质而产生大量的磨屑,对偶面和摩擦面明显可见划痕和沟犁,受损严重,摩擦表面的划痕随着摩擦的进行而演变成裂缝,最终导致样品的碎裂。