论文部分内容阅读
随着制造技术的发展,微机电系统作为一门新兴学科,在航空航天、机械制造、信息传播等领域取得了飞速的发展。微机电系统作为一种集成系统源于半导体集成电路的微加工技术和精密机械的精细加工技术。由于微机电系统尺寸小,其表面的摩擦作用与传统机械系统相比发生了本质的区别,粘附力和表面张力成为影响微机电系统摩擦性和稳定性的主要因素。对微机电系统元件表面进行改性是解决其微摩擦现象的重要方法。目前对元件表面改性的主要方法是利用分子自组装技术在元件表面生成一层自组装薄膜。聚氨酯材料具有机械性能优越,附着能力强,固化温度低的特点,此外材料本身还具有抗摩擦、抗化学腐蚀的优点。对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点,在摩擦、润滑方面有广泛的应用。本文首先将己二酸、乙二醇(摩尔比为1:1.3)利用熔融缩聚法以磷酸为催化剂在高温下生成聚己二酸乙二醇酯,整个过程采用阶段升温的方式,并对其反应条件进行深入探究。所得产品为白色蜡状固体,酸值为2.9mgNaOH/g,羟值为44.1mgNaOH/g,分子量约为1700。将聚己二酸乙二醇酯(PEA)与甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI-100)等量反应,以十三氟-1-辛醇封端,得到一端为羟基,一端为含氟基团的聚氨酯大分子单体,并对合成条件进行探究。利用分子自组装技术在羟基化处理的玻璃基片表面形成含氟聚氨酯自组装薄膜,并对其摩擦性能进行探究,当载荷为400mN时,自组装薄膜的稳定摩擦系数达到0.09。以含氟聚氨酯大分子单体为主要原料,用硅烷偶联剂对其改性,得到一端为硅氧烷基团,一端为含氟基团的聚氨酯大分子单体,并对其合成条件进行探究。利用分子自组装技术在羟基化的玻璃基片表面形成含氟含硅聚氨酯自组装薄膜,并对其摩擦性能进行研究,当载荷为400mN时,自组装薄膜的稳定摩擦系数达到0.08。