水潤(rùn)滑環(huán)境下聚合物PLL-g-PEG的宏觀摩擦學(xué)性能的研究
關(guān)鍵詞：水潤(rùn)滑機(jī)理 自治愈行為 成膜特性 宏觀摩擦學(xué)性能
摘要：將聚(L-賴氨酸)-g-聚(乙二醇)(以下簡(jiǎn)稱PLL-g-PEG)溶解在HEPES水溶液中時(shí),通過(guò)球-3板式摩擦試驗(yàn)機(jī)研究了添加聚合物PLL-g-PEG對(duì)摩擦磨損性能的影響;利用光干涉法在球-盤式納米薄膜測(cè)量裝置上初步研究了水基潤(rùn)滑環(huán)境下PLL-g-PEG對(duì)成膜特性的影響.結(jié)果表明:PLL-g-PEG可降低摩擦并減小磨損,主要?dú)w因于表面接枝PLL-g-PEG后形成的一層'刷'狀的水化層(Hydration)起到了良好潤(rùn)滑作用,且摩擦性能的改善程度主要受接觸應(yīng)力、卷吸速度和摩擦表面基底材料的影響.試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了水基潤(rùn)滑條件下,PLL-g-PEG聚合物刷在摩擦過(guò)程中不斷遭到破壞,與此同時(shí)又快速吸附到摩擦表面上而進(jìn)行'自我治愈'的行為,故而有效改善了潤(rùn)滑效果.光干涉的測(cè)量結(jié)果表明:添加PLL-g-PEG后,在接枝聚合物刷的球和玻璃盤的接觸面間形成了一層由聚合物刷促成的且具有一定承載能力的水化層,這層水膜保護(hù)層雖然非常薄,卻可以在卷吸速度為1~64 mm/s時(shí)有效分離上下接觸面從而達(dá)到良好的潤(rùn)滑效果.該研究工作將為深入理解水基潤(rùn)滑的成膜特性及機(jī)理提供必要的支持.
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