Высокопрочный эластичный само-смазывающийся органический гель на основе структуры фазового разделения и его антиприлипающие свойства

Yong-long Zhao ,  

Wan-feng Li ,  

Jia-jie Zhang ,  

Jia-li Zhang ,  

Shao-ming Yang ,  

Yong-xin Liu ,  

Liang-peng Zeng ,  

摘要

Поверхностное прилипание является распространенным явлением в производственной и повседневной жизни, оказывающим множество отрицательных воздействий на надежную работу оборудования. Органический гель с антисмачивающими свойствами на основе смазочных материалов демонстрирует значительные преимущества в области антиприлипания благодаря своей уникальной трехмерной сетчатой структуре и поверхностным само-смазывающим характеристикам. В этой работе был синтезирован высокопрочный, эластичный и низкоупругий само-смазывающийся органический гель путем сополимеризации цепей поли(лаурилметакрилата) силиконового масла с низкой температурой стеклования (Tg) и поли(трет-бутилметакрилата) силиконового масла с высокой Tg. Гидрофобные цепи PLMA способствуют формированию непрерывной фазовой сепарации в геле и совместно с высокой гибкостью внутренней сети придают гелю отличные механические свойства и способность к самовосстановлению. Самосмазывающийся органический гель PT1L3 с молярным отношением терт-бутилметакрилат/лаурилметакрилат (TBMA/LMA) 1/3 демонстрирует оптимальные характеристики: прочность на растяжение, относительное удлинение при разрыве и модуль Юнга достигают соответственно 0,35 МПа, 798% и 0,32 МПа. При циклическом тесте нагрузка — разгрузка с паузой 3 минуты гель демонстрирует коэффициент самовосстановления до 94,6%. Угол скольжения капли на поверхности геля с самосмазкой менее 7°, сила прилипания льда ниже 20 кПа, а адсорбция бычного сывороточного альбумина (BSA) и кишечной палочки (E. coli) уменьшена на 76,6% и 90% соответственно, что свидетельствует о широких перспективах применения в области самочистки и антиприлипания.

关键词

органический гель;самосмазка;самовосстановление;антиприлипание;фазовое разделение

阅读全文