Dynamic Covalent Polymer–Nanoparticle Networks as High-Performance Green Lubricants: Synergetic Effect in Load-Bearing Capacity
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Le résumé fourni par la source
Although conventional lubricant additives containing sulfur and phosphorus elements have been widely utilized to lower friction and wear, harmful emissions caused by the lubrication processes have resulted in serious environmental concerns. In this work, a series of polymer–nanoparticle networks have been in situ constructed in base oil by coupling phenylboronic ester-containing telechelic polymers and silica or titania nanoparticles via dynamic B–O covalent bonds. These sulfur- and phosphorus-free composites appear as the form of oleogels, wherein the nanoparticles show long-time dispersible stability. Ball-on-disc reciprocating sliding tribological tests display that the dynamic covalent networks give rise to remarkable reductions of the base oil in coefficient of friction (up to 52%) and wear volume (up to 93%). Moreover, high bearing loads of the polymer–nanoparticle composites are readily realized at 1100 N, which is higher than those of the telechelic polymers (900 N) or nanoparticles (600 N) alone. Such positive cooperativity in load-bearing capacity originates from nanometric thick tribofilms containing both B 2 O 3 and β-SiC or TiC formed at the rubbing interfaces. The present concept of combining nanoparticles with dynamic covalent chemistry provides a promising approach to create high-performance green lubricants.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Dynamic Covalent Polymer–Nanoparticle Networks as High-Performance Green Lubricants: Synergetic Effect in Load-Bearing Capacity
- Date Crossref
- 22/08/2024
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Lanzhou University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Sciences pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Lanzhou Institute of Chemical Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Southwest University of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Lanzhou Petrochemical Polytechnic pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Quaid-i-Azam University Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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and College of Chemistry and Chemical Engineering Key Laboratory of Nonferrous Metals Chemistry and Resources Utilization of Gansu Province pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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State Key Laboratory of Solid Lubrication pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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State Key Laboratory of Environment-friendly Energy Materials & School of Material Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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PetroChina Lanzhou Lubricating Oil R & D Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
State Key Laboratory of Applied Organic Chemistry, Lanzhou University et Chinese Academy of Sciences, avec 8 autres affiliations.
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