新型聚氨酯大分子單體自組裝薄膜的制備及摩擦性能.pdf

1、隨著制造技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)電系統(tǒng)作為一門新興學(xué)科，在航空航天、機(jī)械制造、信息傳播等領(lǐng)域取得了飛速的發(fā)展。微機(jī)電系統(tǒng)作為一種集成系統(tǒng)源于半導(dǎo)體集成電路的微加工技術(shù)和精密機(jī)械的精細(xì)加工技術(shù)。由于微機(jī)電系統(tǒng)尺寸小，其表面的摩擦作用與傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)相比發(fā)生了本質(zhì)的區(qū)別，粘附力和表面張力成為影響微機(jī)電系統(tǒng)摩擦性和穩(wěn)定性的主要因素。對微機(jī)電系統(tǒng)元件表面進(jìn)行改性是解決其微摩擦現(xiàn)象的重要方法。目前對元件表面改性的主要方法是利用分子自組裝技術(shù)在元件表面生成一

2、層自組裝薄膜。聚氨酯材料具有機(jī)械性能優(yōu)越，附著能力強(qiáng)，固化溫度低的特點(diǎn)，此外材料本身還具有抗摩擦、抗化學(xué)腐蝕的優(yōu)點(diǎn)。對聚氨酯改性得到的含氟、含硅聚氨酯因其具有低表面能的特點(diǎn)，在摩擦、潤滑方面有廣泛的應(yīng)用。
　　 本文首先將己二酸、乙二醇(摩爾比為1:1.3)利用熔融縮聚法以磷酸為催化劑在高溫下生成聚己二酸乙二醇酯，整個過程采用階段升溫的方式，并對其反應(yīng)條件進(jìn)行深入探究。所得產(chǎn)品為白色蠟狀固體，酸值為2.9mgNaOH/g，羥值為

3、44.1mgNaOH/g，分子量約為1700。
　　 將聚己二酸乙二醇酯(PEA)與甲苯-2，4-二異氰酸酯(TDI-100)等量反應(yīng)，以十三氟-1-辛醇封端，得到一端為羥基，一端為含氟基團(tuán)的聚氨酯大分子單體，并對合成條件進(jìn)行探究。利用分子自組裝技術(shù)在羥基化處理的玻璃基片表面形成含氟聚氨酯自組裝薄膜，并對其摩擦性能進(jìn)行探究，當(dāng)載荷為400 mN時，自組裝薄膜的穩(wěn)定摩擦系數(shù)達(dá)到0.09。
　　 以含氟聚氨酯大分子單體為主要