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En raison des caractéristiques d'élasticité élevée et de faible module, les propriétés de friction et d'usure du caoutchouc sont grandement affectées par ses propres propriétés physiques et mécaniques. La dureté du caoutchouc est faible. En contact avec un objet rigide, la zone de contact réelle est plus grande et la taille de la zone de contact réelle est un facteur important dans la détermination du frottement. Par conséquent, la dureté du caoutchouc a un impact plus important sur ses performances de friction. Le paramètre viscoélastique tan δ du caoutchouc a un impact direct sur le frottement, et la diminution du degré de réticulation du caoutchouc augmente tan δ, de sorte que le frottement augmente, ainsi que le coefficient de frottement et l'usure. D'un point de vue physique et chimique, plus les liaisons croisées sont faibles, plus le taux d'usure est élevé, car les niveaux inférieurs de liaisons croisées sont facilement détruits par les contraintes mécaniques. L'étude a révélé que l'irradiation par faisceau électronique entraînait une augmentation du degré de réticulation du caoutchouc terpolymère éthylène-propylène, entraînant une réduction du frottement. L'énergie libre de la surface du caoutchouc détermine la taille de la force d'interaction entre le caoutchouc et le couple, qui à son tour affecte le frottement adhésif du caoutchouc. D’une manière générale, le coefficient de frottement augmente avec l’augmentation de l’énergie libre de surface. Lors du remplissage et de la modification du caoutchouc, tout en modifiant les propriétés physiques et mécaniques du caoutchouc, cela modifie également les propriétés tribologiques du caoutchouc. Lors de l'étude du néoprène renforcé de fibres de polyamide (SFRR) à orientation uniaxiale et du caoutchouc naturel renforcé de fibres courtes d'aramide, il a été constaté que le comportement tribologique des matériaux est étroitement lié à la direction de glissement. Lors du frottement dans la direction perpendiculaire à l'orientation des fibres, le taux d'usure est le plus faible, et lors du frottement dans le sens de l'orientation des fibres, l'usure est maximale. Après avoir ajouté des lubrifiants (tels que l'huile de silicone, MoS2, etc.) au caoutchouc nitrile résistant à l'huile, au caoutchouc polyéthylène chlorosulfoné et au caoutchouc fluoré, il s'avère que le MoS2 peut former une couche lubrifiante sur la surface du caoutchouc, ce qui peut réduire l'énergie de surface et les effets d'hystérésis, réduisant ainsi considérablement le coefficient de frottement. En utilisant ses propres ions pour aider au placage ionique, le dépôt d'une couche de cuivre, de titane, de tungstène, de zirconium et d'autres métaux sur la surface du caoutchouc peut réduire efficacement la zone de contact réelle entre le caoutchouc et le couple et réduire considérablement la friction. La chloration réduit également le coefficient de friction du caoutchouc et sa dépendance à la vitesse de glissement et à la température. Le frottement du caoutchouc est directement lié au paramètre viscoélastique tanδ et au module élastique. Le module élastique diminue avec l'augmentation de la température, tandis que tanδ augmente d'abord puis diminue avec l'augmentation de la température (la température extrême est inférieure à 0°). À mesure que la température augmente, le module d’élasticité du caoutchouc diminue et l’espacement entre les motifs d’usure augmente. Dans des conditions de température élevée, en raison du vieillissement important du caoutchouc, la résistance à la déchirure est réduite, ce qui entraîne une augmentation significative du taux d'usure, et le taux d'usure change périodiquement dans une large plage. La présence de lubrifiant peut empêcher le contact direct entre le caoutchouc et la double surface, le frottement adhésif est considérablement réduit, l'espacement des motifs d'usure abrasive du caoutchouc est réduit et le taux d'usure est également considérablement réduit. Cependant, lors du choix d'un lubrifiant, il faut tenir compte de son effet gonflant sur le caoutchouc et de la dégradation chimique ou thermique du caoutchouc provoquée par la lubrification à l'huile à haute température, sinon l'usure pourrait être aggravée. Dans des conditions de lubrification à l'eau (ou en solution aqueuse), l'impact de l'eau sur les propriétés de frottement et d'usure du caoutchouc et du couple est différent selon le couple. Lorsque le couple est une substance inerte (comme le verre), la couche d'eau peut jouer un très bon rôle lubrifiant, et le coefficient de frottement diminue à mesure que l'épaisseur du film lubrifiant augmente. Lorsque le couple est plus actif (comme l'acier), il n'y a quasiment pas d'usure du caoutchouc, alors que l'usure du couple est bien supérieure à celle du frottement sec. Le caoutchouc est sensible à l’effet gonflant des solvants organiques et des lubrifiants. En général, le gonflement détruira le système réticulé du caoutchouc, entraînant une diminution des propriétés mécaniques du caoutchouc telles que la dureté et la résistance à la déchirure, conduisant à une usure accrue. Thavamani et coll. utilisé la microscopie électronique à balayage (MEB) pour étudier le mécanisme d'usure du caoutchouc naturel vulcanisé, du caoutchouc styrène-butadiène et du caoutchouc nitrile hydrogéné dans différentes conditions. Ils ont constaté que lorsque la charge normale était faible, aucun motif d’usure typique n’apparaissait. Cependant, après que le caoutchouc ait gonflé dans le toluène ou le diméthylformamide, des motifs d'usure évidents ont pu être observés sur sa surface d'usure. En effet, une fois le caoutchouc gonflé, sa résistance à la déchirure * * Le module d'élasticité diminue considérablement, de sorte que la distance entre les points d'usure devient plus grande qu'avant le gonflement. Pour certains caoutchoucs dotés de groupes fonctionnels actifs (tels que le NBR et le HNBR), leur activité chimique élevée peut être utilisée pour réagir avec un certain solvant afin de former un film de réaction chimique sur la surface du caoutchouc afin d'améliorer les propriétés tribologiques du caoutchouc. Le caoutchouc nitrile a été modifié en utilisant l'effet gonflant d'une solution d'iode. Les coefficients de frottement du NBR et du HNBR modifiés ont été considérablement réduits. L'iode se combine avec les groupes cyano sur la surface du caoutchouc pour former une couche modifiée fine et dure, qui a pour effet de réduire la friction. Cependant, un gonflement excessif amènera le caoutchouc à former une couche modifiée plus épaisse, qui adhère mal au corps élastique, ce qui entraînera une friction accrue et une usure aggravée. Des facteurs tels que la vitesse et la charge affecteront la friction et l’usure du caoutchouc. D'une manière générale, le coefficient de frottement du caoutchouc diminue avec l'augmentation de la charge et de la vitesse de glissement. Une charge et une vitesse de glissement excessives provoqueront une génération de chaleur et des dommages à la surface de l'échantillon.