大量试验研究表明,高分子材料的化学结构对其摩擦学特性有明显的影响。由于聚合物内部分子链结构和凝聚态结构的不同,聚合物的耐摩擦磨损性能是不同的。据研究PI、PTFE、PC、PSU、MCPA、POM、ABS、PPS、PAl010、PP、HDPE 和UHMWPE等12种未填充聚合物的微动摩擦,PPS的耐磨性能最差,PI的耐磨损性能zui好,因为PPS的结构规整,分子间的作用力小,而PI分子间的作用力很大,熔点高,摩擦热使温度不易上升到玻璃化温度以上。
同时还根据产生的磨屑不同把聚合物分为5种类型:1、PSU、MCPA和POM产生含有三氧化铁的褐色磨屑,对对磨件也产生了损害,因为它们具有很高的粘附力和表面硬度;2、PI、ABS产生的是颗粒状的聚合物磨屑,主要以粘着磨损为主,因为它们分子链的流动性很差,分子之间的作用力大;3、PC、PAl010、PP产生的是纤维状的聚合物磨屑,主要以塑性流动为主;4、HDPE、UHMWPE主要以塑性流动为主,没有磨屑产生,因为其分子链的柔性很好,分子链之间的作用力很小,易结晶, 低,产生的摩擦热小;5、PPS、PTFE主要以粘着转移为主,产生盘状的聚合物磨屑,因为其分子链规整,内聚能小,熔点高。
又如聚四氟乙烯(PTFE)中的氢原子被氟原子置换后,氟原子较大,并带有负电荷,因而对碳原子上的正电荷有屏蔽作用,故分子之间的物理相互作用小,且两片PTFE之间固有的粘着力很小。由于分子的空间阻碍和显著的刚性,使其结构具有很好的结品性,强度和屈服压力也较大。接触面和弱的界面粘着力小。 因此PTFE的摩擦系数比较小。