Hochfester, zäher selbstschmierender organischer Gel basierend auf Phasentrennstruktur und seine Antihaft-Eigenschaften

Yong-long Zhao ,  

Wan-feng Li ,  

Jia-jie Zhang ,  

Jia-li Zhang ,  

Shao-ming Yang ,  

Yong-xin Liu ,  

Liang-peng Zeng ,  

摘要

Oberflächenhaftung ist ein häufiges Phänomen in Produktion und Alltag und hat viele negative Auswirkungen auf den zuverlässigen Betrieb von Anlagen und Geräten. Organisches Gel mit Schmierstoff als Lösungsmittel zeigt aufgrund seiner einzigartigen dreidimensionalen Netzwerkstruktur und seiner oberflächlichen Selbstschmierungseigenschaften erhebliche Vorteile im Bereich der Antihaftung. In dieser Arbeit wurde ein hochfester, zäher und niedrig hysteretischer selbstschmierender organischer Gel durch Copolymerisation von niedrigem Glasübergangstemperatur (Tg) hydrophobem Polymethylpropionat (PLMA) Kettenabschnitten und hoch Tg hydrophilem Polymethylpropionat (PTBMA) hergestellt. Die hydrophoben PLMA-Kettenabschnitte induzieren die Bildung einer kontinuierlichen Phasentrennstruktur im organischen Gel und verleihen dem Gel zusammen mit der intrinsisch hohen Flexibilität des Netzwerks hervorragende mechanische Eigenschaften und Selbstheilungsfähigkeit. Der PT1L3 selbstschmierende organische Gel mit einem molaren Verhältnis aus tert-Butylmethacrylat/Methylpropionat (TBMA/LMA) von 1/3 zeigt die besten Eigenschaften: Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Youngscher Modul erreichen 0,35 MPa, 798 % bzw. 0,32 MPa. Bei einem Zyklentest mit 3 Minuten Ruhezeit beträgt die Selbstheilungsrate des organischen Gels 94,6 %. Der Tropfenrutschwinkel auf der Oberfläche des selbstschmierenden Gels liegt unter 7°, die Haftkraft des Eises unter 20 kPa, und die Adsorption von Rinderserumalbumin (BSA) und Escherichia coli (E. coli) wurde um 76,6 % bzw. 90 % reduziert, was breite Anwendungsmöglichkeiten in den Bereichen Selbstreinigung und Antihaftung aufzeigt.

关键词

organisches Gel;selbstschmierung;selbstheilung;antihaftung;Phasentrennung

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