共聚共混改性聚酰亞胺的摩擦磨損性能研究

徐林，王潔，俞娟，王曉東，黃培

（南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210009）

共聚共混改性聚酰亞胺的摩擦磨損性能研究

徐林，王潔，俞娟，王曉東，黃培

（南京工業(yè)大學(xué)材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210009）

為了改善傳統(tǒng)均苯四甲酸酐（PMDA）-4，4′-二胺基二苯醚（ODA）型聚酰亞胺（PΙ）的摩擦性能，分別以共聚和共混兩種方式，引入柔性二胺單體芳香雜環(huán)二胺（DAMΙ），從分子結(jié)構(gòu)制備不同ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比的共聚和共混改性PΙ。并用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)、掃描電子顯微鏡、萬能試驗(yàn)機(jī)以及X射線衍射儀等分析共聚和共混改性PΙ的結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明，當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比分別為3∶1和5∶1時(shí)，共聚和共混改性PΙ具有最優(yōu)的綜合摩擦磨損性能，摩擦系數(shù)分別為0.273和0.280，磨損率分別為9.28×10-14，11.2×10-14m3/（N·m）。共聚改性PΙ的摩擦系數(shù)隨摩擦?xí)r間的增加變化比較穩(wěn)定，其在兼顧磨損率和摩擦系數(shù)方面比共混改性PΙ更具優(yōu)勢(shì)。共聚和共混法改性PΙ磨損機(jī)理相似，主要為粘著磨損、磨粒磨損和疲勞磨損。隨DAMΙ含量增加，兩種改性PΙ的拉伸強(qiáng)度、拉伸彈性模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均呈下降趨勢(shì)，當(dāng)DAMΙ含量較高時(shí)，兩種改性PΙ結(jié)晶取向增加，磨損率急劇升高。

聚酰亞胺；共聚；共混；摩擦磨損

聚酰亞胺（PΙ）是一類分子鏈中含有酰亞胺基團(tuán)的聚合物，其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、熱性能、電性能以及耐磨性［1］。傳統(tǒng)均苯四甲酸酐（PMDA）-4，4′-二胺基二苯醚（ODA）型熱固性PΙ分子鏈含有大量芳香環(huán)結(jié)構(gòu)和C=O/苯環(huán)共軛體系，同時(shí)分子鏈規(guī)整度和對(duì)稱度高，分子鏈剛性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）高，表現(xiàn)出優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和耐磨性，但其摩擦系數(shù)較高?？赏ㄟ^添加增強(qiáng)纖維［2］（玻璃纖維，碳纖維，聚酰胺纖維，芳綸纖維）、無機(jī)納米材料［3］（Al2O3，凹凸棒土）或固體潤(rùn)滑劑［4］（石墨，二硫化鉬）降低PΙ的摩擦系數(shù)，但在填料改性過程中，需考慮填料在基體樹脂中的分散性問題，且由于材料在摩擦過程中產(chǎn)生大量熱，摩擦面溫度急劇升高，摩擦材料由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)，分子鏈產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，填料與聚合物結(jié)合力大幅下降，易使材料的性能急劇降低，同時(shí)所產(chǎn)生的高溫易引起固體潤(rùn)滑劑被氧化和熔化，材料表現(xiàn)為強(qiáng)烈的粘著磨損、磨粒磨損和疲勞磨損。而通過共聚或共混在微觀上引入柔性結(jié)構(gòu)單元，降低分子鏈剛性，可提高PΙ的自潤(rùn)滑性能，降低PΙ摩擦系數(shù)，并且可消除摩擦熱帶來改性填料氧化、熔化的負(fù)面影響，無需考慮填料在聚合物中的分散性，改性更具優(yōu)勢(shì)。

筆者通過共聚法和共混法將柔性基團(tuán)引入PMDA-ODA型PΙ體系，利用柔性單體芳香雜環(huán)二胺（DAMΙ）改善PΙ的摩擦性能，以求在保持較低磨損率的基礎(chǔ)上降低PΙ的摩擦系數(shù)，從而使PΙ獲得理想的摩擦磨損性能。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要原料

PMDA：純度≥99.0%，常熟市聯(lián)邦化工有限公司；

ODA：純度≥99.5%，蚌埠族光精細(xì)化工有限責(zé)任公司；

DAMΙ：純度≥97.0%，實(shí)驗(yàn)室自制；

N，N′-二甲基乙酰胺（DMAc）：化學(xué)純，上海凌峰化學(xué)試劑有限公司；

乙醇：純度≥99.7%，無錫市亞盛化工有限公司。

1.2主要儀器與設(shè)備

摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)：MPX-2000型，宣化試驗(yàn)機(jī)廠；

傅立葉變換紅外光譜（FTΙR）儀：Tensor27型，德國Bruker公司；

低真空掃描電子顯微鏡（SEM）：QUANTA200型，荷蘭FEΙ公司；

萬能試驗(yàn)機(jī)：CMT4204型，深圳市新三思計(jì)量技術(shù)有限公司；

X射線衍射（XRD）儀：D8 Advance型，德國Bruker公司；

靜態(tài)熱機(jī)械分析儀：Diamond型，美國Perkin Elmer公司。

1.3試樣制備

圖1為共聚和共混改性PΙ的分子鏈結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1　共聚和共混改性PΙ的分子鏈結(jié)構(gòu)示意圖

（1）共聚法引入柔性二胺單體。

準(zhǔn)確稱取物質(zhì)的量之比為9∶1，7∶1，5∶1，3∶1，1∶1的ODA和DAMΙ，然后加入PMDA，采用兩步法制得聚酰胺酸，將聚酰胺酸深液均勻涂覆在玻璃板表面，流延法成膜，熱亞胺化制備PΙ薄膜，用于測(cè)試力學(xué)性能；砂紙打磨鋼環(huán)表面，清洗后用聚酰胺酸深液涂環(huán)，經(jīng)熱亞胺化制備外徑為34 mm、內(nèi)徑為25 mm、厚度為6 mm的環(huán)形試樣，用于測(cè)試摩擦磨損性能，分別記為PΙ-j-1，PΙ-j-2，PΙ-j-3，PΙ-j-4，PΙ-j-5。

（2）共混法引入柔性二胺單體。

分別配置兩種聚酰胺酸深液（PMDA/ODA和PMDA/DAMΙ型），按ODA和DAMΙ物質(zhì)的量之比9∶1，7∶1，5∶1，3∶1，1∶1將兩種深液混合，機(jī)械攪拌均勻。采用相同工藝制備力學(xué)性能和摩擦磨損性能測(cè)試用試樣，分別記為PΙ-h-1，PΙ-h-2，PΙ-h-3，PΙ-h-4，PΙ-h-5。

1.4測(cè)試與表征

摩擦磨損性能測(cè)試：采用環(huán)-環(huán)接觸式干摩，對(duì)偶件為45#鋼環(huán)，其外徑為34 mm、內(nèi)徑為22 mm、厚度為6 mm。測(cè)試前用360目的砂紙打磨鋼環(huán)表面并用酒精進(jìn)行清洗，測(cè)試時(shí)間為2 h，載荷110 N，線性滑動(dòng)速度0.53 m/s，用精密電子天平（精度0.1 mg）測(cè)定材料磨損質(zhì)量損失，從而計(jì)算材料體積磨損率。

拉伸性能按GB/T 1040.3-2006測(cè)試，拉伸速率為2 mm/min。

FTΙR表征：室溫下，相對(duì)濕度＜60%，開機(jī)預(yù)熱30 min后進(jìn)行掃描。

SEM表征：對(duì)材料磨損面進(jìn)行90 s真空噴金，然后低真空掃描磨損面形貌并拍照。

XRD表征：Cu Kα射線（λ=0.154 2），Ni濾波片，管電壓40 kv，管電流40 mA。

Tg測(cè)試：N2保護(hù)，升溫速率10/min，載荷50 N。

2　結(jié)果與討論

2.1FTΙR分析

圖2為熱塑性PΙ （PMDA-DAMΙ型PΙ），熱固性PΙ （PMDA-ODA型PΙ）及共聚和共混改性PΙ的FTΙR譜圖。從圖2可以看出，各PΙ試樣均亞胺化完全，出現(xiàn)PΙ的特征峰，如721 cm-1處為亞胺環(huán)峰，1 380 cm-1處為C-N伸縮振動(dòng)吸收峰，1 776 cm-1及1 715 cm-1處出現(xiàn)了尖銳的C=O對(duì)稱或不對(duì)稱振動(dòng)吸收峰，而1 660，1 550，1 710 cm-1處聚酰胺酸特征峰消失。1 160，1 320 cm-1處的硫氧鍵特征峰隨著柔性單體DAMΙ的引入有所加強(qiáng)，表明了柔性結(jié)構(gòu)基團(tuán)的存在。

圖2　熱塑性PΙ、熱固性PΙ及共聚和共混改性PΙ的FTΙR譜圖

2.2摩擦磨損性能分析

圖3示出不同ODA和DAMΙ比例下共聚和共混改性PΙ的摩擦磨損性能。

圖3　共聚和共混改性PΙ的摩擦磨損性能

由圖3可以看出，PMDA-ODA型PΙ雖然磨損率比較低，但摩擦系數(shù)較高，為0.322，通過共聚、共混引入柔性單體DAMΙ后，改性后的PΙ摩擦系數(shù)呈降低趨勢(shì)，同時(shí)磨損率有所增加，但在DAMΙ含量較低的情況下增幅較小，隨著DAMΙ含量進(jìn)一步增加，PΙ磨損率急劇升高。由于DAMΙ引入打破了PΙ分子鏈的規(guī)整性，同時(shí)提高了分子鏈柔順性，使材料自潤(rùn)滑性能得到提高，并且降低了分子間的作用力，PΙ內(nèi)聚能密度減小，摩擦系數(shù)降低［5］。規(guī)整性的破壞和柔性基團(tuán)的增加導(dǎo)致分子間作用力進(jìn)一步減小，摩擦過程中產(chǎn)生疲勞磨損，轉(zhuǎn)移膜無法穩(wěn)定存在，摩擦產(chǎn)生大量磨屑脫落，磨損率急劇升高?？梢园l(fā)現(xiàn)，當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為3∶1時(shí)，共聚改性PΙ的摩擦系數(shù)最低，為0.273，磨損率也相對(duì)較低，為9.28×10-14m3/（N·m），綜合摩擦磨損性能最好；對(duì)于共混改性PΙ，雖然隨著DAMΙ含量的增加，摩擦系數(shù)呈逐漸降低趨勢(shì)，但磨損率在ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比低于5∶1后急劇增加，故可得出共混改性PΙ在ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為5∶1時(shí)具有最好的綜合摩擦磨損性能，此時(shí)摩擦系數(shù)為0.280，磨損率為11.2×10-14m3/（N·m）。

選取PMDA-ODA型PΙ以及ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為3∶1的共聚改性PΙ和ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為5∶1共混改性PΙ，研究了其摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，結(jié)果如圖4所示。

圖4　3種PΙ的摩擦系數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律

由圖4可以看出，PMDA-ODA型PΙ摩擦過程中摩擦系數(shù)波動(dòng)明顯，而共聚改性PΙ材料摩擦過程中摩擦系數(shù)比較穩(wěn)定，共混改性PΙ次之。共聚改性PΙ為三元共聚物，柔性結(jié)構(gòu)的分布較為均一，而共混改性相當(dāng)于將熱固和熱塑兩種聚酰胺酸通過機(jī)械攪拌混合，柔性結(jié)構(gòu)的分布不均一。且在共聚改性中，隨著DAMΙ含量提高，其更多地分布到分子鏈的各處，使分子鏈柔順性得到提高，摩擦系數(shù)隨之降低。共混改性中，兩種聚酰胺酸分子鏈加聚連接到一起，柔性結(jié)構(gòu)集中，摩擦磨損實(shí)驗(yàn)測(cè)試中容易產(chǎn)生突變點(diǎn)，對(duì)于兼顧磨損率和摩擦系數(shù)而言難度較高。因此，雖然共聚改性PΙ在ODA/DAMΙ不同比例下的摩擦系數(shù)和磨損率波動(dòng)較大，但共聚改性在兼顧磨損率和摩擦系數(shù)方面比共混改性更具優(yōu)勢(shì)。另外，在最佳比例下共聚法改性PΙ摩擦系數(shù)和磨損率均比共混法改性的略低，因此共聚法改性更具優(yōu)勢(shì)。

2.3SEM分析

圖5為不同ODA和DAMΙ比例的共混和共聚改性PΙ的磨損面SEM照片。

由圖5可以看出，DAMΙ含量較低時(shí)，共聚和共混改性PΙ摩擦主要為粘著磨損和磨粒磨損，摩擦面表面出現(xiàn)輕微溝壑和粘著痕跡。隨著DAMΙ含量的增加，磨粒磨損加劇，磨損表面溝壑明顯加深，材料表面出現(xiàn)少量磨屑。由圖5d、圖5e和圖5j可以發(fā)現(xiàn)，DAMΙ含量進(jìn)一步提高時(shí)，摩擦表面曲折彎曲、溝壑交錯(cuò)，表現(xiàn)為嚴(yán)重粘著磨損、磨粒磨損、疲勞磨損，材料的磨損率急劇升高。當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí)，材料的磨損率很大，表現(xiàn)為摩擦過程中產(chǎn)生大量剝落的磨屑，材料與對(duì)偶面的接觸摩擦更為劇烈，摩擦面出現(xiàn)大量犁溝，轉(zhuǎn)移膜生成速率小于磨屑生成速率，摩擦表面無法形成穩(wěn)定的轉(zhuǎn)移膜［6］，磨損率高。

對(duì)比改性PΙ磨損面的SEM照片可以發(fā)現(xiàn)，相同DAMΙ含量情況下，共聚和共混改性PΙ的磨損機(jī)理較為一致。當(dāng)DAMΙ含量較低時(shí)主要為粘著磨損和磨粒磨損，這主要和摩擦表面不平整和轉(zhuǎn)移膜生成有關(guān)；隨著DAMΙ含量增加，磨損向較為嚴(yán)重的磨粒磨損和疲勞磨損轉(zhuǎn)變。由于共聚法和共混法都是從分子結(jié)構(gòu)改變分子鏈剛性，共混法中兩種聚酰胺酸由于氫鍵以及兩端氨基和酸酐縮聚形成交聯(lián)，與共聚法形成的共聚聚酰胺酸化學(xué)結(jié)構(gòu)單元相同，因此從磨損機(jī)理方面兩種改性方法的效果相近。

2.4力學(xué)性能分析

圖5　共混和共聚改性PΙ的磨損面SEM照片

圖6為不同ODA和DAMΙ比例下共聚和共混改性PΙ的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量。由圖6可以看出，總體上共聚和共混改性PΙ的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量隨著DAMΙ含量的增加而降低。這是由于PMDA-ODA型PΙ在發(fā)生力學(xué)形變時(shí)，分子鏈剛性強(qiáng)度大，分子內(nèi)可以伸展的柔性段較少，分子鏈活動(dòng)的范圍小，所施加的應(yīng)力通過分子鏈上剛性結(jié)構(gòu)基團(tuán)的變形和分子鏈的斷裂而吸收，因此拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量較高［7］。隨著DAMΙ含量增加，分子鏈中柔性結(jié)構(gòu)增加，使分子鏈具備更多構(gòu)象，整個(gè)分子鏈柔順性和活動(dòng)能力增大，同時(shí)，由于分子鏈上柔性段增多，分子鏈具有更多的伸展空間，使得PΙ拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量降低。對(duì)比圖6a和圖6b可以發(fā)現(xiàn)，共聚和共混改性PΙ的拉伸性能相差不大，但當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為（9∶1）～（5∶1）時(shí)，前者的拉伸性能下降趨勢(shì)較緩。

圖6　共聚和共混改性PΙ的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量

2.5XRD分析

圖7為不同ODA和DAMΙ比例下共聚和共混改性PΙ薄膜的XRD譜圖。

圖7　共聚和共混改性PΙ的XRD譜圖

從圖7可以看出，PMDA-ODA型PΙ薄膜無明顯的衍射峰，表現(xiàn)為非晶態(tài)的彌散峰。隨著DAMΙ含量的增加，共聚和共混改性PΙ在2θ=12°處均出現(xiàn)明顯衍射峰，同一位置衍射峰表示共聚和共混改性PΙ薄膜具有相同晶型結(jié)構(gòu)，而衍射峰的強(qiáng)弱表明了不同的結(jié)晶程度［8］。隨著DAMΙ的含量提高，對(duì)應(yīng)位置衍射峰峰強(qiáng)提高，表明分子鏈內(nèi)取向程度增強(qiáng)，表現(xiàn)出半晶型結(jié)構(gòu)。PΙ分子鏈中含有大量芳香結(jié)構(gòu)，分子鏈冗長(zhǎng)不易結(jié)晶，但在改性PΙ內(nèi)部少量分子鏈出現(xiàn)取向結(jié)晶，可延緩柔性結(jié)構(gòu)引入帶來材料磨損率上升的問題。隨著DAMΙ含量繼續(xù)增加，分子鏈的取向結(jié)晶現(xiàn)象加強(qiáng)，材料出現(xiàn)應(yīng)力分布不均，材料磨粒磨損、粘著磨損加劇，疲勞磨損表現(xiàn)明顯，磨損率急劇升高。

對(duì)比圖7a和圖7b可以發(fā)現(xiàn)，共聚法改性PΙ在ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為3∶1時(shí)出現(xiàn)分子鏈內(nèi)結(jié)晶取向，而共混法改性PΙ在ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為5∶1時(shí)出現(xiàn)明顯晶型衍射峰，這與圖3中兩種PΙ具有最佳綜合摩擦磨損性能時(shí)的比例一致。說明此比例下，無論共聚法還是共混法，PΙ分子鏈內(nèi)少量的取向結(jié)晶結(jié)構(gòu)可與柔性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生協(xié)同作用，使改性PΙ綜合摩擦磨損性能處于最佳。

2.6Tg分析

圖8為不同ODA和DAMΙ比例下共聚和共混改性PΙ的Tg。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不同DAMΙ含量下共聚和共混改性PΙ的Tg均只有一個(gè)，說明改性PΙ為無規(guī)聚合物，并未發(fā)生相分離，仍為均相體系［9］。由圖8可以發(fā)現(xiàn)，隨著DAMΙ含量的增加，分子鏈的柔順性得到提高，分子鏈間作用力減小，對(duì)應(yīng)Tg有一定程度下降。

圖8　共聚和共混改性PΙ的Tg

柔性結(jié)構(gòu)的比例升高，改性PΙ的Tg降低，在摩擦過程中，受摩擦熱的影響，摩擦表面的材料會(huì)由高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)。改性PΙ的導(dǎo)熱能力差，大量摩擦過程中產(chǎn)生的熱量無法及時(shí)轉(zhuǎn)移，在摩擦表面分散不均，摩擦面容易出現(xiàn)局部高溫，使高溫處摩擦面的材料變軟，同時(shí)由于體系內(nèi)出現(xiàn)穩(wěn)定的取向晶型結(jié)構(gòu)，材料磨粒磨損、粘著磨損加劇，大量磨屑產(chǎn)生，改性PΙ磨損率急劇升高。

從圖8可以發(fā)現(xiàn)，除ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為9∶1外，其它ODA/DAMΙ比例下共聚法制備的改性PΙ的Tg比共混法PΙ的略低。根據(jù)自由體積理論，無定形聚合物Tg主要與高分子鏈末端數(shù)量和高分子重復(fù)單元數(shù)有關(guān)。因此，共混法中熱固性聚酰胺酸和熱塑性聚酰胺酸分子鏈分子量存在差別，機(jī)械共混使分子鏈對(duì)應(yīng)基團(tuán)發(fā)生縮聚反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)，末端較多，且分子間作用力大和分子鏈剛性較強(qiáng)；而共聚法中三元共聚打破分子鏈規(guī)整度，降低高分子重復(fù)單元數(shù)，使同等DAMΙ含量下共聚法制備的改性PΙ具有較低Tg。當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為9∶1時(shí)，分子鏈中柔性結(jié)構(gòu)較少，柔性結(jié)構(gòu)在共聚改性PΙ中有較高的分散性，使得少量柔性結(jié)構(gòu)在各分子鏈分布極少，因此對(duì)分子鏈重復(fù)單元數(shù)的破壞反而不及共混法改性，表現(xiàn)為共聚改性PΙ的Tg反而高于共混改性PΙ。

3　結(jié)論

（1）由共聚法和共混法分別制備的改性PΙ經(jīng)高溫?zé)醽啺坊髞啺坊耆?，同時(shí)分子鏈中引入了硫氧等柔性結(jié)構(gòu)基團(tuán)。

（2）當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比分別為3∶1和5∶1時(shí)，共聚和共混改性PΙ具有最優(yōu)的綜合摩擦磨損性能，摩擦系數(shù)分別為0.273和0.280，磨損率分別為9.28×10-14，11.2×10-14m3/（N·m）。共聚改性PΙ的摩擦系數(shù)隨摩擦?xí)r間的增加變化比較穩(wěn)定，其在兼顧磨損率和摩擦系數(shù)方面比共混改性PΙ更具優(yōu)勢(shì)。

（3）共聚和共混改性PΙ的磨損機(jī)理相似，在DAMΙ低含量時(shí)主要表現(xiàn)為粘著磨損、磨粒磨損，在DAMΙ高含量時(shí)主要表現(xiàn)為粘著磨損、磨粒磨損和疲勞磨損。

（4）隨DAMΙ含量的增加，共聚和共混改性PΙ的拉伸強(qiáng)度和拉伸彈性模量均呈下降趨勢(shì)，但在ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為9∶1和5∶1的范圍內(nèi)，前者的拉伸強(qiáng)度下降趨勢(shì)較緩。

（5）隨DAMΙ含量的增加，共聚和共混改性PΙ分子鏈均出現(xiàn)少量取向結(jié)晶，為半結(jié)晶結(jié)構(gòu)。

（6）隨DAMΙ含量的增加，共聚和共混改性PΙ的Tg均下降，當(dāng)ODA/DAMΙ物質(zhì)的量之比為9∶1時(shí)，共聚改性PΙ的Tg略高于共混改性PΙ，隨著DAMΙ含量繼續(xù)增加，前者的Tg反而略低于后者。

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Tribological and Wear Properties of Polyimide Modified by Copolymerization and Blending

Xu Lin， Wang Jie， Yu Juan， Wang Xiaodong， Huang Pei
（State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering， Nanjing Tech University， Nanjing 210009， China）

Ιn order to improve the friction properties of the traditional PMDA-ODA polyimide （PΙ），the aromatic heterocyclic diamine （DAMΙ） was introduced by copolymerization and blending respectively，then the PΙ materials modified by copolymerization and blending were prepared in modifying molecular structure with different mole rate of ODA/DAMΙ. The structure and properties of the modified PΙ materials were analyzed by friction and wear tester，SEM，F(xiàn)TΙR，universal testing machine and X-ray diffraction. The results show that when the mole rate of ODA/DAMΙ is 3∶1 and 5∶1 respectively，the PΙ modified by copolymerization and blending all have best comprehensive tribological and wear properties，the friction coefficient is 0.273 and 0.280 respectively，the wear rate is 9.28×10-14，11.2×10-14m3/（N·m） respectively，the friction coefficient change of the former is more stable than that of the latter with the increase of friction time and has more advantages in balancing friction coefficient and wear rate. The wear mechanisms of the two modified PΙ materials are similar and mainly adhesive wear，abrasive wear and fatigue wear. The tensile strength，modulus and glass transition temperature of the two modified PΙ materials are declined with increasing DAMΙ content. When DAMΙ content is higher，crystallization orientations of the two modified PΙ materials increase and the wear rates rise suddenly.

polyimide；copolymerization；blending；friction and wear

TQ225.26

A

1001-3539（2016）03-0006-06

10.3969/j.issn.1001-3539.2016.03.002

聯(lián)系人：徐林，碩士，主要從事聚酰亞胺摩擦磨損性能改性研究

2015-12-22