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剪切稀化的超分子水凝胶润滑剂

具有环保、阻燃和优异冷却性能的低成本水基产品的研发在润滑方面得到广泛关注。为解决水基润滑液在机械零部件润滑应用过程中因挥发、粘度低和承载差导致的润滑失效等问题，发展了一种新型剪切稀化的超分子水凝胶润滑剂。功能化的双组分胶凝剂分子可以通过分子间相互作用自组装形成三维网络结构，有效地捕获了水-二甘醇或水-乙二醇，从而提高了其粘度并减少了水的挥发。在整个变载（从100到1200 N）和变频（从10到40 Hz，400 N）实验中，水凝胶始终具有低且平稳的摩擦系数，表明该水凝胶具有优异的润滑性能。经接触电阻、飞行二次质谱、聚焦离子束切割-高分辨显微镜等表征，发现水凝胶在摩擦过程中可在钢表面形成有效的保护膜，减少钢-钢的直接接触从而提高其承载和耐磨性能。这使水凝胶在润滑领域有了潜在的应用，特别是作为高承载的水基润滑剂。