1181 / 2023-03-17 10:11:44

交联剂原位释放快速引发水凝胶改善聚合物摩擦学性能

高分子聚合物材料因其绿色环保、良好的化学稳定性和耐腐蚀性在生物医疗、水上装备、精密仪器等领域得到了广泛应用。随着高端装备对其核心零部件润滑性能的要求日益提高，传统聚合物往往需要进行改性处理以满足使用要求。水凝胶作为一种具有三维交联网络结构的含水聚合物，因其优异的环境友好性、低摩擦性、水合润滑性在摩擦学领域展现出了巨大的研究潜力。本研究提出了一种新的水凝胶应用思路：将聚合物溶于水中搅拌均匀溶解，制得聚合物水溶液；将可以使相应聚合物水溶液凝胶化的交联剂作为填料均匀掺杂到聚合物基底材料中，制得聚合物基摩擦副复合材料。在摩擦试验开始之前，将聚合物水溶液作为水基润滑剂添加到接触区，在摩擦过程中，摩擦副复合材料中的交联剂会随着磨屑进入到聚合物水溶液中使其发生交联引发水凝胶。在摩擦过程中，水凝胶会随着交联剂的不断释放持续产生，避免了将预先制得的水凝胶铺展到接触区在摩擦过程中的失效现象。本研究可以有效降低材料的摩擦系数（最多可降低50%以上），对摩擦副材料的润滑和设计产生重要影响。