【48812】聚四氟乙烯功用光滑资料研讨获得系列发展

　　聚四氟乙烯（PTFE）以其优异的自光滑功用在航空航天、汽车工业等范畴使用广泛，但其涣散相容性和耐磨性差仍是亟需处理的要害难题。

　　近年，我国科学院兰州化学物理研讨所固体光滑国家重点试验室功用光滑资料课题组和先进光滑与防护资料研制中心工程用特种光滑资料课题组一起致力于光滑资料的功用拼装战略、结构调控、功用优化及冲突学机理等系统研讨。研讨人员经过PTFE与有机/无机资料的结构设计和功用润饰制备了系列PTFE基复合光滑资料，处理了物理共混制备复合资料时涣散不均和相别离等问题。研讨效果对PTFE基聚合物复合光滑资料、光滑添加剂及涂层资料的使用供给了理论与试验根据。

　　为改进PTFE作为冲突副元件使用时耐磨性缺乏的问题，研讨人员制备了以PTFE为核，酚醛树脂、聚丙烯酸酯为壳的核壳复合资料（@PACR），在严苛工况下获得了高承载性和耐磨性（图1）。优异的冲突学功用与搬运膜的均匀性、结晶性及其与基底的结合效果严密相关。部分效果宣布在Tribol Int（2020, 144, 1060922021, 154, 106718）和J Appl Polym Sci（2019, 136, 47774）上，有关技能获我国发明专利授权（ZL 9.X）一项。

　　为处理PTFE用作固、液光滑添加剂时相容性和涣散性较差的问题，研讨人员凭借壳体资料外表丰厚的官能团，经过乳液聚合-溶胶凝胶法、静电自拼装法制备了PTFE@SiO2、@PTFE核壳微粒。冲突过程中搬运膜的均匀性及与基底的结合强度是复合资料在环氧树脂、PAO6和水光滑系统中具有优异才能冲突学功用的终究的原因（图2）。部分效果宣布在Mater Design（2020, 195, 109069）、Carbon（2021, 184, 12-23）、Tribol Int（2021, 160, 1070162021，158, 1069302022, 169, 107485）和《冲突学学报》（2021, 41, 522-531）上，有关技能获我国发明专利授权（ZL 4.8）一项。

　　根据PTFE复合资料优异的冲突学功用与搬运膜微观结构间的相关性，研讨人员在冲突诱导下制备了PTFE基异质光滑涂层（PTFE/Al3+-GS和PTFE/Al3+-MXene），并对相关搬运光滑理论进行了模仿研讨（图3）。经过结构剖析和分子动力学模仿提醒了搬运膜的构成机理、结构演化及界面冲突化学反应的相关机制。部分效果宣布在Tribol Int（2022, 168: 107455）和Chem Eng J（2022，10.1016/j.cej.2022.136238）上，请求我国发明专利（CN 1.5）一项。

　　上述作业由兰州化物所杨亚文博士研讨生和王娜博士完结，指导老师是王金清研讨员、王宏刚研讨员和李章朋特聘青年研讨员。

　　以上研讨得到了国家自然科学基金项目（51675509和52175203）、兰州化物所固体光滑国家重点试验室等的支撑。(来历：我国科学院兰州化学物理研讨所）