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、隨著制造技術的發(fā)展，微機電系統(tǒng)作為一門新興學科，在航空航天、機械制造、信息傳播等領域取得了飛速的發(fā)展。微機電系統(tǒng)作為一種集成系統(tǒng)源于半導體集成電路的微加工技術和精密機械的精細加工技術。由于微機電系統(tǒng)尺寸小，其表面的摩擦作用與傳統(tǒng)機械系統(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電系統(tǒng)摩擦性和穩(wěn)定性的主要因素。對微機電系統(tǒng)元件表面進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在元件表面生成一

2、層自組裝薄膜。聚氨酯材料具有機械性能優(yōu)越，附著能力強，固化溫度低的特點，此外材料本身還具有抗摩擦、抗化學腐蝕的優(yōu)點。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，在摩擦、潤滑方面有廣泛的應用。
　　 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，并對其反應條件進行深入探究。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，以十三氟-1-辛醇封端，得到一端為羥基，一端為含氟基團的聚氨酯大分子單體，并對合成條件進行探究。利用分子自組裝技術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，并對其摩擦性能進行探究，當載荷為400 mN時，自組裝薄膜的穩(wěn)定摩擦系數(shù)達到0.09。
　　 以含氟聚氨酯大分子單體為主要