具有相分离结构的两性离子-聚酯复合薄膜的摩擦学行为

《Langmuir》：Tribological Behavior of Zwitterionic-Polyester Composite Films with Phase-Separated Structures

通过调节聚（ε-己内酯）（PCL）与聚（磺基季铵甲丙烯酸）（PSBMA）的配比，研究者在水中实现了P3Z7复合膜超低摩擦系数（降低>50%），同时发现P7Z3复合膜在空气中具有更好的稳定性。

　　

提高生物医学设备的润滑性能和耐磨性仍然是一个挑战。两性离子聚合物聚磺丁烯甲基丙烯酸酯（PSBMA）通过水合作用实现超润滑效果，但缺乏机械强度；聚ε-己内酯（PCL）则具有较好的韧性，但其疏水性影响了润滑性能和生物相容性。溶剂浇铸的PCL/PSBMA复合材料中的亲水-疏水极性对比会导致宏观相分离。这些微观结构对表面均匀性、界面特性和摩擦行为有着关键影响。因此，本研究探讨了具有宏观相分离特征的溶剂浇铸两性离子PCL/PSBMA复合薄膜的摩擦行为。测试了不同PCL/PSBMA比例（30:70、50:50和70:30）的薄膜在空气和水环境中，分别与不同摩擦副（PTFE、Si?N?、GCr15球）在往复运动和旋转运动模式下，负载为0.5–1.0 N时的摩擦性能。结果表明，P3Z7薄膜在水中通过水合作用实现了超低摩擦（摩擦系数降低超过50%），而P7Z3薄膜在空气中的稳定性更佳。