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近年来,生物体内优异的润滑性能引起了广泛关注,很多科学家开始进行仿生润滑材料的设计和仿生润滑机理的研究。生物润滑剂大多含有缔合结构,具有复杂的流变行为。为阐明疏水缔合、流变行为和润滑性能之间的关系,本文选择最简单、最具有代表性的疏水改性中性聚合物(聚丙烯酰胺)和阴离子聚电解质(聚丙烯酸钠)体系进行研究,以期为生物润滑剂的研发提供理论参考。本文通过自由基胶束聚合制备了丙烯酰胺-甲基丙烯酸丁酯(PAM-BMA)疏水改性共聚物,采用红外光谱、核磁氢谱、元素分析、凝胶渗透色谱、静态光散射等方法表征了共聚物的分子结构,采用芘荧光探针、流变学、石英晶体微天平等方法表征了PAM-BMA共聚物和聚丙烯酸钠的溶液性质,考察了PAM-BMA润滑硅橡胶以及聚丙烯酸钠溶液润滑不同摩擦表面时的摩擦行为,详细研究了疏水缔合、吸附作用、流变行为等对其润滑性能的影响。研究发现:(1)在较高的浓度下,疏水改性PAM-BMA共聚物在水溶液中有较强的疏水缔合,分子间缔合作用占据主导。表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的加入破坏了PAM-BMA共聚物溶液中的分子间疏水缔合作用,溶液的稳态黏度和动态模量大幅降低;(2)疏水改性PAM-BMA共聚物水溶液中对疏水硅橡胶摩擦表现出明显的边界润滑行为,而相同浓度下未改性PAM均聚物水溶液无润滑效果;(3)随着浓度升高,PAM-BMA在疏水表面的吸附达到平衡,吸附质量和吸附层构象不再随浓度变化,但边界润滑摩擦系数随浓度线性下降。分子间疏水缔合作用增强时,共聚物溶液的边界润滑能力上升,破坏分子间疏水缔合作用后,边界润滑能力下降。分子间疏水缔合作用对于边界润滑作用具有重要作用,而吸附层的影响较小。(4)聚丙烯酸钠由于聚电解质效应在纯水溶液中呈现伸展构象,表现出较高的储能模量,在不同种类柔软接触摩擦表面均有较好的边界润滑性能,其盐水溶液则没有润滑效果。