水潤滑環(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：水潤滑機理 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)(以下簡稱PLL-g-PEG)溶解在HEPES水溶液中時,通過球-3板式摩擦試驗機研究了添加聚合物PLL-g-PEG對摩擦磨損性能的影響;利用光干涉法在球-盤式納米薄膜測量裝置上初步研究了水基潤滑環(huán)境下PLL-g-PEG對成膜特性的影響.結(jié)果表明:PLL-g-PEG可降低摩擦并減小磨損,主要歸因于表面接枝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.試驗過程中發(fā)現(xiàn)了水基潤滑條件下,PLL-g-PEG聚合物刷在摩擦過程中不斷遭到破壞,與此同時又快速吸附到摩擦表面上而進行'自我治愈'的行為,故而有效改善了潤滑效果.光干涉的測量結(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,這層水膜保護層雖然非常薄,卻可以在卷吸速度為1~64 mm/s時有效分離上下接觸面從而達到良好的潤滑效果.該研究工作將為深入理解水基潤滑的成膜特性及機理提供必要的支持.
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