810 / 2022-07-04 23:27:24

两性离子聚氨酯基MXene复合材料实现固体自润滑

       据不完全统计，我国每年由于摩擦磨损造成的经济损失达上万亿元，如何减少摩擦磨损带来的损失一直是研究的热点。固体润滑材料应用于材料表面，对相对运动的摩擦表面起保护作用，能够降低摩擦系数、减少磨损，大幅度延长工件的使用寿命，有效减少能源损耗和经济损失。聚合物固体润滑材料具有质量轻、自润滑性和耐磨性好等优势，其中，两性离子聚氨酯固体润滑材料的自修复性和强的水化能力，在润滑领域中具有较高的研究价值。但由于两性离子聚氨酯分子结构中存在强极性基团，导致材料表面能相对较大，摩擦系数偏高，严重限制了其在固体润滑领域中的应用。MXene是一类新型的二维结构材料，具有较好的自润滑性能，并且其表面存在氟原子、羟基等官能团，与聚氨酯基体相容性较好，易于分散。因此，本文将具有良好减摩功能的MXene材料作为的润滑相引入两性离子聚氨酯基体中，制备了两性离子聚氨酯基MXene复合材料实现自润滑，并对MXene质量分数、异氰酸酯种类对复合材料摩擦磨损性能的影响及MXene/聚氨酯复合材料的摩擦机理进行了深入讨论。结果表明，与纯两性离子聚氨酯固体润滑膜相比，引入MXene后，选用IPDI做异氰酸酯的复合材料摩擦系数和磨损量分别下降了93.1%和50%，选用HDI做异氰酸酯下降了19.2%和10%。