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《2009年全国青年摩擦学学术会议论文集》2009年
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聚多巴胺基多层纳米薄膜的摩擦学性能研究

欧军飞  王金清  刘胜  杨生荣  
【摘要】:聚合物薄膜具有良好的耐高温性能和灵活的长链,这些优点使其成为边界润滑剂的合适选择,引起了众多研究者的广泛兴趣。一般来说,物理吸附到表面的聚合物薄膜与基底结合力较差,很容易发生磨损或在高温下脱附。解决这一问题的方法是在固体表面制备以化学键结合的聚合物薄膜。本研究在硅基底表面制备了以化学键牢固结合的疏水聚多巴胺(Polydopamine)基多层纳米薄膜。制备过程包括以下步骤:首先,在硅基底表面制备胺丙基三乙氧基硅烷自组装薄膜(APTS-SAMs);然后,利用APS-SAMs的外露氨基和多巴胺反应,在溶液中通过原位聚合反应来制备聚多巴胺薄膜(polydlopamine coating,PDAc);是后,利用酰胺化反应在PDAc表面接枝一系列不同链长的烷烃酰氯(C_5H_(11)COCl、C_9H_(19)COCl、C_(13)H_(27)COCl、C_(17)H_(35) COCl,相应的接枝样品简记为PDAc-C6、PDAc-C10、PDAc-C10、PDAc-C18),以降低其表面能,增强抗磨减摩性能。对制备的样品,我们在原子力显微镜(AFM)和UMT摩擦磨损试验机分别进行了微观摩擦学和宏观摩擦学性能研究。结果表明,PDAc经过接枝改性后摩擦系数降低,磨损寿命显著延长;而且,随着接枝烷基酰氯碳链增长,表面能降低,微观摩擦系数减小,磨损寿命增长。

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