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进展液晶高分子材料研究进展肖桂真，纺织学院，1030011063摘要：高分子液晶是近年来迅速兴起的一类新型高分子材料，它具有高强度、高模量、耐高温、低膨胀率、低收缩率、耐化学腐蚀的特点。
本文综述了液晶高分子材料的发展历史，结构及性能，详细介绍了液晶高分子材料的种类以及在各个领域的应用，和液晶高分子材料的潜在发展前景。
关键词：功能高分子材料；液晶高分子材料；研究；应用0前言功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。
功能高分子材料之所以具有特定的功能，在合成或天然高分子原有力学性能的基础上，再赋予传统使用性能以外的各种特定功能（如化学活性、光敏性、导电性、催化活性、生物相容性、药理性能、选择分类性能等）而制得的一类高分子。
一般在功能高分子的主链或侧链上具有显示某种功能的基团，其功能性的显示往往十分复杂，不仅决定于高分子链的化学结构、结构单元的序列分布、分子量及其分布、支化、立体结构等一级结构，还决定于高分子链的构象、高分子链在聚集时的高级结构等，后者对生物活性功能的显示更为重要。
高分子液晶材料是近年来研究较多的一种功能高分子材料，它是介于液体和晶体之间的一种中介态，具有独特的结构与性能。
1高分子液晶的发展液晶是介于液体和晶体之间的一种特殊的热力学稳定相态，它既具有晶体的各相异性，又有液态的流动性，液晶高分子就是具有液晶性的高分子，大多数由小分子量基元键合而成，它是一种结晶态，既具有液体的流动性又具有晶体的各向异性特征。
液晶的发现可以追溯到1888年，奥地利植物学家 F.Reinitzer发现，把胆甾醇苯酸脂(Ch01．esteryl Benzoate，C6 H5C02C27 H45．简称CB)晶体加热到145．5℃会熔融成为混浊的液体，145．5℃就是该物质的熔点，继续加热到178．5 ℃，混浊的液体会突然变成清亮的液体，而且这种由混浊到清亮的过程是可逆的。
《镀锌板自润滑涂层的制备与性能研究》一、引言随着工业技术的不断发展，镀锌板因其良好的防腐蚀性能和较低的成本，在许多领域得到了广泛应用。
然而，在部分高要求的应用场景中，如汽车制造、机械设备等，传统的镀锌板表面容易因摩擦磨损而出现性能下降的问题。
因此，研发一种具有自润滑性能的镀锌板表面涂层技术显得尤为重要。
本文将重点研究镀锌板自润滑涂层的制备工艺及其性能特点，为实际应用提供理论依据和技术支持。
二、自润滑涂层的制备工艺1. 材料选择自润滑涂层的制备需选用具有良好润滑性能和稳定性的材料。
常见的自润滑材料包括聚四氟乙烯（PTFE）、石墨、二硫化钼等。
本实验选用PTFE作为主要原料，其具有优异的润滑性能和化学稳定性。
2. 制备工艺流程（1）表面处理：对镀锌板表面进行预处理，包括除油、除锈、打磨等步骤，以提高表面粗糙度和附着力。
（2）涂层制备：将PTFE等自润滑材料与适量的粘结剂混合均匀，形成涂层浆料。
采用喷涂或浸涂等方式将浆料均匀涂布在镀锌板表面。
（3）烧结固化：将涂层放入烘箱中，在一定温度下进行烧结固化，使涂层与基材紧密结合。
三、自润滑涂层的性能研究1. 摩擦性能采用摩擦试验机对涂层进行摩擦性能测试。
实验结果表明，自润滑涂层显著降低了镀锌板的摩擦系数，提高了其耐磨性能。
在一定的载荷和速度条件下，自润滑涂层表现出优异的减摩抗磨性能。
2. 润滑性能自润滑涂层具有良好的润滑性能，能够在摩擦过程中形成一层润滑膜，有效降低摩擦系数和磨损率。
同时，自润滑涂层具有较好的温度稳定性，在高温条件下仍能保持良好的润滑性能。
3. 防腐性能自润滑涂层具有一定的防腐性能，能够有效阻止水分、氧气等腐蚀介质对基材的侵蚀。
通过盐雾试验等腐蚀试验表明，自润滑涂层能够显著提高镀锌板的耐腐蚀性能。
4. 结合强度与硬度通过硬度测试和拉伸试验等手段，对自润滑涂层与基材的结合强度及硬度进行分析。
实验结果表明，自润滑涂层与基材之间具有良好的结合强度，同时涂层具有一定的硬度，能够满足实际应用中的需求。
Teflon简介Teflon,是杜邦公司使用在其一系列氟聚合物产品上的注册商标。
大约70年前，化学家Roy J. Plunkett博士在杜邦位于美国新泽西州的Jackson实验室中发明了聚四氟乙烯树脂，杜邦公司以―Teflon‖作为该产品的商标名称。
随后，杜邦公司又在Teflon®聚四氟乙烯树脂之外研发出一系列产品，包括Teflon® AF (无定形氟聚物), Teflon® FEP (氟化乙烯丙烯树脂), Teflon® FFR (氟聚物泡沫树脂), Teflon® NXT氟聚物树脂, Teflon® PFA (全氟烷氧基树脂) 等等。
聚四氟乙烯被美誉为/俗称―塑料王‖。
它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异（能在+250℃至-180℃的温度下长期工作）。
特氟龙来源特氟龙是Teflon的音译。
Teflon 是杜邦公司使用在一系列氟聚合物产品上的注册商标。
大约70年前，化学家罗伊·普朗克特（Roy J. Plunkett）博士在杜邦位于美国新泽西州的Jackson实验室中发明了聚四氟乙烯树脂，杜邦公司以―Teflon‖作为该产品的商标名称。
在中国，由于发音的缘故，―Teflon‖这一商标又被称之为特氟龙、铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等，皆为Teflon 的音译。
随后，杜邦公司又在Teflon®聚四氟乙烯树脂之外研发出一系列产品，包括Teflon® AF (无定形氟聚物), Teflon® FEP (氟化乙烯丙烯树脂), Teflon® FFR (氟聚物泡沫树脂), Teflon® NXT（氟聚物树脂）, Teflon® PFA (全氟烷氧基树脂) 等等。
钻井液用润滑剂研究进展金军斌【摘要】The research advances of the lubricants for drilling fluid were reviewed.The basic knowledge of lubricants for drilling fluid was briefly introduced.The research and application of high-quality lubricants for drilling fluid was focused on,such as environmental lubricants,extreme pressure lubricants and nano lubricants.According to the recent reports,a large number of high-quality lubricants have been successfully synthesized and applied in the field,in order to achieve the requirement of drilling fluid lubrication performance.However,the drilling fluid lubrication performance decreased significantly when the temperature was above 150 ℃,because of the temperature and salt disadvantage of some environmental lubricants.Some extreme pressure lubricants could not meet the environmental requirements,and nano lubricants had compatibility problems.Furthermore,the development suggestions of the lubricants for drilling fluids were also proposed.%综述了近年来国内外钻井液润滑剂的研究进展,简要介绍了钻井液润滑剂的种类和润滑作用机理,重点介绍了环保润滑剂、极压润滑剂和纳米润滑剂等高效润滑剂的国内外研究和应用情况.指出国内外已成功开发出多种高效润滑剂以替代传统润滑剂,部分产品已成功现场应用,但部分环保润滑剂抗温、抗盐不足,150℃以上时润滑性能下降明显,部分极压润滑剂难以满足环保要求,纳米润滑剂配伍问题突出,最后提出了钻井液润滑剂今后研究和应用的发展建议.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】5页(P770-774)【关键词】钻井液;润滑剂;环保润滑剂;纳米润滑剂【作者】金军斌【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】TQ314;TE254.3随着石油勘探开发向海上和深部地层发展、页岩油气勘探开发加速，水平井数量增多和水平段长度增加，钻井作业对钻井液的润滑性能要求越来越高[1-2]。
粉体材料表面润湿性及在材料工程中的意义润湿性是材料表面的紧要特性之一，通过静态接触角来表征，影响润湿性的因素重要是材料表面的化学构成和微观结构，重要通过表面修饰和表面微造型来更改材料表面润湿性。
润湿性已经直接应用到了生产和生活中，构建超疏水表面和润湿性智能可控表面是现阶段的讨论热点，对于建筑、涂饰、生物医学等领域都有紧要的意义。
超疏水纳米自洁涂料润湿是自然界中最常见的现象之一，如水滴在玻璃上的铺展，雨滴对泥土的浸润等等。
润湿性是材料表面的紧要特性之一，并已经成功运用到人类生活的各个方面，例如润滑、粘接、泡沫、防水等。
近年来，随着微纳米技术的飞速进展以及仿生学讨论的兴起，对于固体表面润湿性的讨论越来越引起了人们的重视，具有超疏水表面的金属材料具有自清洁作用，从而提高其抗污染、防腐蚀的本领；而在农药喷雾、机械润滑等方面却又要求液体具有良好的亲水性，所以对于材料表面润湿性的讨论在材料工程中具有紧要的意义。
为了调控材料表面的润湿性，人们通过接枝、涂层、腐蚀等浩繁方法从化学构成和微观结构两个方面对材料进行了改性，并取得了良好的结果。
1、润湿性润湿是指液体与固体接触，使固体表面能下降的现象，常见的润湿现象是固体表面上的气体被液体取代的过程。
例如在水干净的玻璃板上铺展，形成了新的固/液界面，取代原有的固/气界面，这个过程的完成与固体和液体的表面性质以及固液分子的相互作用紧密相关。
润湿作用实际上涉及气、液、固三相界面，在三相交界处自固—液界面经过液体内部到气—液界面的夹角叫接触角，以表示，通常通过Young方程计算得到，该方程是讨论液—固润湿作用的基础。
一般来讲，接触角的大小是判定润湿性好坏的判据。
若=0，液体完全润湿固体表面，液体在固体表面铺展；090，液体可润湿固体，且越小，润湿性越好；90180，液体不能润湿固体；=180，完全不润湿，液体在固体表面凝集成小球。
这是理想表面的情况，并且也没有考虑到重力的影响，然而对于实际表面，多数都是粗糙和不均匀的，还有表面污染的情况，影响接触角的因素变得多而杂。
固体润滑剂固体润滑剂就是在两个有载荷作用的相互滑动面间，用以降低摩擦和磨损的固体状态的物质。
要求：剪切抗力低，与被润滑表面有较好的亲和力，不腐蚀被润滑表面、耐高温、耐低温等特点。
包括金属材料，无机非金属材料和有机材料等。
可分为固体粉末润滑材料、粘结或喷涂固体润滑膜、自润滑复合材料。
固体润滑材料的适应范围比较广，以1000℃以上的白热高温到液体氢的深冷低温；严重腐蚀气体环境中工作的化工机械，是受到强辐射的宇航机械上(如月球表面的工作机械)，在原子能工业、宇航和国防工业、电子工业、化学工业、机械工业、交通运输、食品工业、纺织印染等轻工业部门都已经得到了应用。
固体润滑剂主要用在高温、低温、高真空、放射线高辐射场、腐蚀性大、挥发性低、不易测定条件润滑、不容许受润滑油、脂沾污等场合和机件上。
一、固体润滑三种机理1、形成固体润滑膜，它的润滑机理与边界润滑机理相似；2、软金属固体润滑剂，它利用软金属抗剪切强度低的特点来起润滑作用；3、层状结构的特点起润滑作用。
图6—8为石墨的品体结构，由图6—8可知石墨具有层状，在层与层之间的接合力较弱，所以剪切抗力低。
一般常用的固体润滑剂有：二硫化钼、石墨、云母、二硫化钨、滑石粉、氮化硼；塑料包括聚四氟乙烯、聚胺脂、聚乙烯、浇铸尼龙—6等以及某些金属如铅、锌、锡、银等低熔点金属及其合金。
二、固体润滑剂的优点1)免除了油脂的污染及滴漏。
如在空气压缩机实现固体润滑(包括轴承、密封、活塞环)后，可以提供不被油污染的空气；又如在纺织机械、食品加工机械、造纸机械、印刷机械采用固体润滑后，能避免油污，提高产品质量；2)取消了供油脂所用的润滑油站及油路系统，节省了投资、降低了维修费用；3)适应比较广泛的温度范围。
它可用于特殊的工况条件(如在具有放射性条件下能抗辐射、耐高真空、抗腐蚀)以及不适宜使用润滑油脂的场合。
4)增强了防锈蚀能力。
这对于潮湿气候的南方具有重要意义。
5）固体润滑剂分散悬浮在液体润滑剂中，既可以发挥固体润滑剂本身的性能，弥补固体润滑剂的摩擦系数大和导热性能不良的缺点。
固体润滑剂固体润滑剂就是在两个有载荷作用的相互滑动面间，用以降低摩擦和磨损的固体状态的物质。
要求：剪切抗力低，与被润滑表面有较好的亲和力，不腐蚀被润滑表面、耐高温、耐低温等特点。
包括金属材料，无机非金属材料和有机材料等。
可分为固体粉末润滑材料、粘结或喷涂固体润滑膜、自润滑复合材料。
固体润滑材料的适应范围比较广，以1000C以上的白热高温到液体氢的深冷低温；严重腐蚀气体环境中工作的化工机械，是受到强辐射的宇航机械上（如月球表面的工作机械），在原子能工业、宇航和国防工业、电子工业、化学工业、机械工业、交通运输、食品工业、纺织印染等轻工业部门都已经得到了应用。
固体润滑剂主要用在高温、低温、高真空、放射线高辐射场、腐蚀性大、挥发性低、不易测定条件润滑、不容许受润滑油、脂沾污等场合和机件上。
一、固体润滑三种机理1、形成固体润滑膜，它的润滑机理与边界润滑机理相似；2、软金属固体润滑剂，它利用软金属抗剪切强度低的特点来起润滑作用；3、层状结构的特点起润滑作用。
图6—8为石墨的品体结构，由图6—8可知石墨具有层状，在层与层之间的接合力较弱，所以剪切抗力低。
尹盲体润滑剂滑移面作为固体润滑剂的滑移模2般常用的固体润滑剂有：二硫化钼、石墨、云母、二硫化钨、滑石粉、氮化硼；塑料包括聚四氟乙烯、聚胺脂、聚乙烯、浇铸尼龙—6 等以及某些金属如铅、锌、锡、银等低熔点金属及其合金。
二、固体润滑剂的优点1）免除了油脂的污染及滴漏。
如在空气压缩机实现固体润滑（包括轴承、密封、活塞环）后，可以提供不被油污染的空气；又如在纺织机械、食品加工机械、造纸机械、印刷机械采用固体润滑后，能避免油污，提高产品质量；2）取消了供油脂所用的润滑油站及油路系统，节省了投资、降低了维修费用；3）适应比较广泛的温度范围。
它可用于特殊的工况条件（如在具有放射性条件下能抗辐射、耐高真空、抗腐蚀）以及不适宜使用润滑油脂的场合。
4）增强了防锈蚀能力。
这对于潮湿气候的南方具有重要意义。
聚酰胺蜡的作用原理聚酰胺蜡是一种具有独特化学结构的高分子化合物，其作用原理可以通过以下几个方面进行解释：1.润滑作用：聚酰胺蜡具有良好的润滑性能，可以减少固体摩擦和黏附力，提高液体流动性，并降低摩擦噪音。
聚酰胺蜡提供了润滑膜，使得摩擦表面之间的相互接触面积减小，摩擦系数得到降低。
此外，聚酰胺蜡还可以通过降低表面能，减少接触角，提高润滑效果。
2.熔融改良：聚酰胺蜡具有较低的熔点和熔融粘度，可以以溶解在高温下，在固体和表面涂层生产中，发挥熔融改良的作用。
聚酰胺蜡可以通过渗入固体材料内部或者填充到涂层中，使固体或表面涂层具有良好的熔融流动性，提高材料的加工性能和表面涂层的涂敷性能。
3.增塑剂作用：聚酰胺蜡具有较高的分子量分布和一定的弹性形变能力，可以在塑料制品中充当增塑剂，改善塑料的柔韧性和延展性。
聚酰胺蜡通过在塑料中形成交联结构和增加链的柔性，可以改变塑料的分子排列和结晶度，提高塑料的可加工性和机械性能。
4.抗氧化作用：聚酰胺蜡分子中含有多个羰基基团，具有良好的抗氧化性能，可以延缓高分子材料的老化速度和降解过程。
聚酰胺蜡可以与氧气中的自由基发生反应，中和自由基，阻碍自由基引发的氧化反应。
此外，聚酰胺蜡还可以通过吸收光线，改变分子内部能量分布，减少或消除自由基的形成和传递。
5.功能性涂层：聚酰胺蜡通过与各种材料的表面相互作用，可以形成均匀、致密的涂层，使表面具有高耐磨、防腐蚀、耐高温和耐化学腐蚀性能。
聚酰胺蜡涂层还可以具备一定的防尘防水性能，改善材料的表面光洁度和美观度。
此外，聚酰胺蜡还可以用于光学镀膜、电镀、防静电涂层等领域。
总之，聚酰胺蜡通过其独特的化学结构和分子间相互作用，具有润滑、熔融改良、增塑剂、抗氧化、功能性涂层等多种作用原理，广泛应用于塑料、橡胶、涂料、油墨、润滑剂、纺织品等领域。
多面体低聚倍半硅氧烷在涂料领域的研究进展俞传永;陈磊;李红轩;周惠娣;陈建敏【摘要】Polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS),as a type of nano-sized organic -inorganic hybrid material,has drawn much attention in coatings industry within the last decade.This article introduces the structure,characteristics and preparation of POSS,meanwhile,describes the development of POSS-modified polymer and its application in coatings.It is indicated that POSS modification can significantly improve the thermal stability,physical properties and fire retardant performance,etc.of the coatings.In addition,the future trends of the POSS-modified coatings are given.%多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)作为一种有机无机杂化纳米材料,由于其独特的结构特性及改善涂料综合性能的优势而备受关注.本文介绍了POSS的结构和特性,综述了POSS的合成方法,根据官能团数量的不同将合成方法分为3种;分析了POSS改性聚合物的方式以及其改性聚合物在涂料领域的研究进展,通过POSS的改性可以提高涂料的热稳定性、力学性能、阻燃性能等,并展望了其发展趋势.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)009【总页数】7页(P81-87)【关键词】多面体低聚倍半硅氧烷;杂化材料;有机无机杂化;功能涂料【作者】俞传永;陈磊;李红轩;周惠娣;陈建敏【作者单位】中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州730000;中国科学院大学,北京100049;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州730000;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州730000;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州730000;中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室,兰州730000【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4近年来，涂料在日常生产中的应用日益广泛，但随着现代高技术装备的服务环境越来越苛刻、条件越来越复杂以及长寿命方面的需求，人们逐渐注重高性能、多功能化涂层的发展。
摩擦学中的磨损和润滑研究一、引言摩擦学是研究摩擦、磨损和润滑等问题的一门重要学科，其涉及到材料学、力学、化学、电子学等多个学科领域。
磨损和润滑是摩擦学研究的关键问题，其研究对于提高机械设备的使用寿命、降低能源消耗、提高生产效率等方面具有重要意义。
本文将重点阐述摩擦学中磨损和润滑的研究现状及未来发展方向。
二、磨损与磨损机理磨损是指摩擦双体之间的材料表面损伤和材料的松散、脱落等现象，它会对机械设备的寿命和性能产生严重影响。
磨损机理包括磨粒磨损、微动磨损、疲劳磨损等。
其中磨粒磨损主要是由于磨粒在摩擦过程中撞击表面而造成的局部磨损。
微动磨损是由微观结构上的相对位移和相互接触引起的。
疲劳磨损是由于表面应力加载和循环变化引起的。
三、润滑与润滑机理润滑是指在两个表面之间形成液体或膜层，降低摩擦系数和磨损的现象。
润滑机理主要分为液体润滑、固体润滑和气体润滑。
液体润滑是指在两个表面之间形成液体膜层，减少表面间的接触和摩擦；固体润滑是指添加固体润滑剂，形成在表面上的保护膜层，减少表面间的接触及摩擦；气体润滑是指利用高压气体形成气体薄层，以减少表面间接触，减轻摩擦力和磨损。
四、研究现状1. 磨损研究在磨损方面，目前的研究主要集中在材料的选择和改性上，包括表面改性、材料合成和涂层技术。
表面改性的方法包括化学改性、物理改性和机械改性等。
化学改性主要是通过表面处理等方法，改变材料表面化学性质以提高耐磨性和耐腐蚀性能。
物理改性是利用离子注入、电子束强化等方法改变材料的物理性能；机械改性主要是通过表面处理、高温等方式增强材料的硬度和韧性。
2. 润滑研究在润滑方面，目前的研究主要集中在润滑剂的开发和润滑机理的研究上。
润滑剂的研究主要包括传统的润滑油和润滑脂的改进，以及新型的润滑剂的研究和应用。
润滑机理的研究主要是将摩擦、粘度、黏度、液态密度等多个参数综合考虑，构建一个更为科学合理的润滑理论体系。
五、未来发展方向未来的磨损和润滑研究将更加注重材料的基础性能和提高材料防磨损和润滑性能。
