Properties of polymers

10.2. Влияние различных факторов на трение и изнашиваемость 
полимеров
 
Под коэффициентом трения понимают параметр, характеризующий 
активность взаимодействия поверхностей, выполняющих относительное 
скольжение в отсутствии принудительной жидкой смазки. Величина ко-
эффициента трения представляет собой сумму двух основных составляю-
щих: 
– деформационной (механической μ
тр.м
); 
– адгезионной (молекулярной μ
тр.а
). 
тр
тр.м
тр.а





. 
Степень проявления каждой из составляющих зависит от ряда факто-
ров, к которым относятся следующие: 
– свойство материалов пары трения; 
– условия скольжения (температура, скорость, давление, частота 
нагружения); 
– физическое состояние материалов пары трения в конкретных 
условиях на макро- и микроуровнях; 
– геометрия поверхностей трения и т.д. 
Так, наибольший вклад в величину силы трения для контактирующих 
с металлом полимерных материалов вносит молекулярная составляющая. 
На рис. 35 представлена зависимость коэффициента трения μ
тр
от давления 
(P) при скольжении без смазки по стали при V = 0,28 м/с ряда полимерных 
материалов. 
Рис. 35. Влияние давления Р на коэффициент трения ряда полимеров: 
1 – полиамид; 2 – полиформальдегид с дисульфидом молибдена; 3 – эпокси-фенольный 
соолигомер 
 
1 
2 
3 

---

83 
Как видно из рис. 35, для термопластов антифрикционных полимер-
ных материалов возрастание давления в зоне трения сопровождается экс-
тремальным изменением коэффициента трения. Обычно при малых значе-
ниях давления Р убывает, а затем при насыщении контакта быстро увели-
чивается. 
Другим фактором, влияющим на коэффициент трения, является тем-
пература, что видно из рис. 36. 
Рис. 36. Влияние температуры на μ
тр
 (Р = 0,2 МПа, V = 2 м/с): 
1 – поликарбонат с дисульфидом молибдена; 2 – поликарбонат с наполнителем; 
3 – эпоксидно-новолачный соолигомер с углеволокном 
 
При температурах вблизи размягчения полимера (кристаллические) 
и/или стеклования (аморфные) μ
тр
быстро увеличивается. При критических 
температурах, вблизи температуры деструкции, коэффициент трения мо-
жет стабилизироваться, отражая в основном уже не столько механизм вза-
имодействия полимера с контртелом, сколько процесс его термомеханоде-
струкции. 
Что же касается изнашивания, то наибольшее влияние на процесс его 
оказывает температура. Так, при нагревании полимерной детали до темпе-
ратуры, близкой к Т
с
или Т
р
, темп изнашивания резко увеличивается 
вследствие резкого падения модуля упругости, прочности и увеличения 
контрповерхностей до полного насыщения контакта. 
Давление влияет на изностойкость в меньшей мере, чем температура. 
При нагрузках больше 5 МПа увеличение давления будет вызывать уско-
ренный износ и реактопластов. 
Таким образом, коэффициент трения и изнашиваемость зависит от 
различных факторов. Это обстоятельство необходимо учитывать при ис-
пользовании полимерных материалов в узлах трения. Оптимальное соче-
тание комплекса факторов является гарантией высокой эффективности ме-
талл-полимерных узлов трения.