在材料表面形成高密度繩狀高分子之濃密聚合物刷

 

刊登日期:2020/2/10
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京都大學化學研究所與科學技術振興機構(JST)合作,展開濃密聚合物刷(CPB)的實用化研發。產學合作下,除了基礎研究之外,同時試行在真空軸封及空壓機上的應用。對於市值超過一兆日圓的滑動零件市場來說,可謂翻轉基礎研究,帶來一大變革。

聚合物刷係在材料表面固定並覆蓋上繩狀的高分子,期藉此賦予原材料新功能的一種技術。雖然有不少人投入研發,但多年以來,刷毛密度不夠的課題一直無法突破。研發團隊透過高壓下的活性基聚合反應(Living Radical Polymerization; LRP)同時確保了刷毛的長度與密度,達到遠勝過往的密度,實現如橡膠柔軟、卻又如金屬般低摩擦的材料。若將CPB在軸套上成膜,即可在聚合物上滑動,與潤滑油的相乘效果,摩擦將大幅度減少,扭力也將變成10倍。即便在低速條件下也能發揮優勢,最少迴轉數則降了一位數。

除了擴大應用層面外,省能的效果亦相當可期。金屬零件之間磨耗變少,有助於機械產品的長壽化。因為聚合物變長,滑動零件的表面即使粗糙,也不再會有接觸的情況。聚合物是搭配潤滑油去設計,因此低黏度的離子液體也可做為潤滑劑使用。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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