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氟硅改性聚氨酯自组装膜制备及性能研究

祖艳华  
【摘要】:随着微机电系统的出现与发展,微机电系润滑防护材料的耐磨性、耐热性及表面粘着力等成为决定微机电系统材料使用寿命的关键因素。自组装膜改性成为解决微机电系统材料表面润滑防护的重要手段之一。聚氨酯材料由于其优异的力学性能、机械性能及热力学性能等备受人们关注,聚氨酯作为微机电系统润滑防护材料还未见报道,本文成功合成了氟硅改性聚氨酯自组装膜,并对其性能进行了研究。 本文采用阶段性升温方式自制出反应原料聚酯二元醇,对反应的物料比、反应温度、真空度等对聚酯二元醇的合成的影响进行了探究,并对合成的聚酯二元醇的酸值、羟值进行了测定。 以自制聚酯二元醇,甲苯二异氰酸酯,2,2-二羟甲基丙酸,十三氟-1-辛醇等为原料合成了氟醇封端的聚氨酯预聚体(FPU),通过自组装技术将含氟聚氨酯接枝到经羟基化处理的玻璃基片表面,并对含氟聚氨酯自组装膜进行了红外表征,并进行了水接触角、热力学稳定性、表面形貌、摩擦学等性能测试。 通过含氟聚氨酯侧链含有的羧基官能团与异氰酸酯基硅烷偶联剂(Si-NCO)反应制备了含硅氧烷官能团功能性树脂(FPUSi)。利用自组装技术在经羟基化处理的玻璃基片表面,成功制备出了FPUSi自组装膜。并进行了水接触角、热力学稳定性、表面形貌、摩擦学等性能测试。


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