聚酰亚胺(PI)是一种众所周知的超级工程材料，凭借其优良的机械性能，热稳定性和耐化学性相比其他聚合物更容易满足科技发展的需要。PI 可以被广泛的应用在工业中，例如电动机、喷气发动机叶片、飞机线材以及活塞和密封件。
近来PI也被应用于航空航天领域，例如欧洲空间局的Rosetta 空间探测器和NASA 的詹姆斯·韦伯空间望远镜。通过使用PI 可以在保持原有效用的基础上，减少材料的使用。此外，在某些极端环境中，PI 可以保持其原有性能。但是PI 具有不易溶解、不易熔融的特殊性能，导致其未来的研究和应用都有很大的阻碍。所以为了改善溶解性和其他方面的性能可以破坏分子链规整性，使用的方法是引入柔性结构，此外，也可以在PI 中添加许多不同的填料来制备聚酰亚胺的复合材料。
作为碳族的新成员-石墨烯，是碳原子构成的单层厚的二维晶体。有出色的机械性、电学性和热性能。基于这些优异的属性，石墨烯的制备及应用受到广泛关注。石墨烯作为增强剂与聚合物复合，可以制备出新型高性能复合材料。其中聚合物包括聚乙烯，环氧树脂，聚乙烯醇，聚氨酯，尼龙-6 和PI。其中聚酰亚胺/石墨烯复合材料有优异的热稳定性和机械性能，但是由于石墨烯和PI 的相容性问题而导致其综合性能的提高极为有限。通常采用氧化石墨烯或化学改性的氧化石墨烯与PI 进行溶液共混来进行复合制备。
此外，也可以在表面接枝上有活性的官能团对石墨烯进行改性，将改性后的石墨烯引入到PI 内部与之在微观界面上进行复合。对氧化石墨烯进行表面修饰，通过共价键接枝有机分子，可以使功能化石墨烯与二胺单体、二酐单体产生良好的相容性和分散性，在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中通过原位聚合的方法得到聚酰胺酸(PAA)，经过热亚胺化得到纳米复合材料。可以扩大它在更多领域的使用范围。
