聚酰亚胺(PI)作为耐高温材料之一，拥有极高的应用价值。聚酰亚胺具有良好的耐高温性能、尺寸稳定性、耐溶剂性和较高的力学强度等性能，尤其是在军事工业、耐高温材料、印制电路板、电子封装材料等领域都有很大的应用价值。大量研究表明，通过在聚酰亚胺中掺杂少量性质独特的纳米填料，可以有效的提升聚酰亚胺的性能。而有很强化学黏结力、电化学性能、独特的热传导性能、高的力学强度和载流子迁移率等优点的石墨烯常作为增强填料与PI进行复合，较好的改善了PI的性能。但是石墨烯结构中的π共轭体系使石墨烯分散不均匀，导致石墨烯在PI中易堆积，这是阻碍和制约石墨烯和PI反应及应用的重要原因。所以通过对石墨烯进行功能化，以此提高石墨烯在溶剂里的相容性和分散性具有很重要的现实意义。根据目前报道的多种改性石墨烯的方法，可知共价键改性不单单可以提升石墨烯的相容性和分散性，同时改性后的石墨烯可以拥有新的性能。　　本文选用氨基化石墨烯、氟化石墨烯作为纳米填料，以PI作为基体，结合功能化石墨烯和PI两相各自的优点，通过原位聚合的方法制备功能化石墨烯/聚酰亚胺复合材料薄膜。并且系统的研究了功能化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜的力学性能、介电性能和亲水性。通过对复合材料薄膜的表征与性能测试，探索了添加功能化石墨烯提高PI性能的机理。本论文的主要研究内容如下：　　分别使用对硝基苯胺和五氟化苯胺对氧化石墨烯进行改性，改性制备得到的石墨烯在基体中具有良好的分散性，并且使用原位聚合的方法成功的制备得到了氨基化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜以及氟化石墨烯/聚酰亚胺复合薄膜。　　制备得到了不同填料质量分数的氨基化石墨烯/聚酰亚胺复合材料薄膜。研究发现，随着填料质量分数的增加，复合材料薄膜的热稳定性、Tda和力学性能都呈现先增大后减小的趋势。而介电常数相反，呈现先减小后增大趋势。复合材料的亲水性也随着氨基化石墨烯含量的增多而减小。　　制备得到了不同填料质量分数的氟化石墨烯/聚酰亚胺复合材料薄膜。研究发现，除了复合材料薄膜的亲水性和氨基化石墨烯/聚酰亚胺复合材料薄膜相反以外，其他性能的变化趋势都与之相同。