文 献 综 述

研究背景：

聚酰亚胺( PI) 是分子主链中含有酰亚胺环状结构的环链高聚物, 是半梯形结构的杂环化合物[1]。PI 最早出现在 1955 年 Edwardas[2]和 Robison 的一篇专利中。由于这类高聚物具有突出的耐热性、 优良的机械性能 、 电学性能及稳定性能等 ,其各类制品如模塑料、复合材料 、 粘合剂、分离膜等已广泛应用于航空航天 、 电子工业、光波通讯 、 防弹材料以及气体分离等诸多领域。但是传统PMDA-ODA型聚酰亚胺的摩擦系数较大且不稳定，使用效率不高，所以现在人们都着手研究改善其PI的耐摩擦磨损性能[3-5]。

聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，耐高温达 400℃以上 ，长期使用温度范围-200~300℃，无明显熔点，高绝缘性能，103 赫下介电常数4.0，介电损耗仅0.004~0.007，属F至H级绝缘材料。聚酰亚胺主要由以下三种合成方法合成：

1、聚酰亚胺主要由二元酐和二元胺合成，这两种单体与众多其他杂环聚合物，如聚苯并咪唑、聚苯并哑唑、聚苯并噻唑、聚喹哑啉和聚喹啉等单体比较，原料来源广，合成也较容易。二酐、二胺品种繁多，不同的组合就可以获得不同性能的聚酰亚胺[6]。

2、聚酰亚胺可以由二酐和二胺在极性溶剂，如DMF，DMAC,NMP或THE/甲醇混合溶剂中先进行低温缩聚，获得可溶的聚酰胺酸，成膜或纺丝后加热至 300℃左右脱水成环转变为聚酰亚胺;也可以向聚酰胺酸中加入乙酐和叔胺类催化剂，进行化学脱水环化，得到聚酰亚胺溶液和粉末。二胺和二酐还可以在高沸点溶剂，如酚类溶剂中加热缩聚，一步获得聚酰亚胺[7]。此外，还可以由四元酸的二元酯和二元胺反应获得聚酰亚胺;也可以由聚酰胺酸先转变为聚异酰亚胺，然后再转化为聚酰亚胺。这些方法都为加工带来方便，前者称为PMR法，可以获得低粘度、高固量溶液，在加工时有一个具有低熔体粘度的窗口，特别适用于复合材料的制造;后者则增加了溶解性，在转化的过程中不放出低分子化合物。

3、 以二酐(或四酸)和二胺缩聚，只要达到一等摩尔比，在真空中热处理，可以将固态的低分子量预聚物的分子量大幅度的提高，从而给加工和成粉带来方便[8-9]。

本论文合成主要通过均苯四甲酸二酐(PMDA)与4,4'-二氨基二苯醚（ODA）摩尔比一比一在二甲基乙酰胺(DMAC)中在常温下缩聚得到聚酰胺酸（PAA），然后通过流延涂膜通过高温热亚胺化得到PMDA-ODA型聚酰亚胺材料。

在聚酰亚胺的产品中，大多数为薄膜。因此，薄膜是聚酰亚胺高分子材料最典型的产品代表。就目前而言，世界上具有最好的绝缘性能的一类薄膜材料就是聚酰亚胺薄膜，该薄膜性能优良具有耐高温，化学性能稳定，耐辐射及优良的力学性能，电性能。应用范围广。PI已经被广泛的应用于航空航天领域，机械设备和电气领域，化工和微电子的年高新技术领域。PI性能优越以及在化学合成方法简单等特点，在大量聚合物中，像PI这样具有如此广泛应用的高分子材料是很难找到的[10]。

摩擦学[11-12]是研究相对运动的相互作用表面间的摩擦、润滑和磨损，以及三者间相互关系的基础理论和实践（包括设计和计算、润滑材料和润滑方法、摩擦材料和表面状态以及摩擦故障诊断、监测和预报等）的一门边缘学科。世界上使用的能源大约有1/3～1/2消耗于摩擦。如果能够尽力减少无用的摩擦消耗，便可大量节省能源。另外，机械产品的易损零件大部分是由于磨损超过限度而报废和更换的，如果能控制和减少磨损，则既减少设备维修次数和费用，又能节省制造零件及其所需材料的费用。摩擦学在现代医疗方面也有广泛的用途，造福人类健康[13]。主要应用在人工心脏瓣膜和人工关节等方面，使人工器官摩擦磨损降低，生理反应小，提高器官的耐用性和稳定性。 同样在推动国家科学技术进步和提高国防实力方面，摩擦学起着重要的作用[14]。