含油聚合物復合材料具有優異的物理化學性能、良好的自潤滑性能、質輕且便于成型等優點，在摩擦學領域得到了廣泛的關注。聚合物基材為了便于潤滑油的存儲通常需要被賦予多孔結構，此外也可以將潤滑油微膠囊化后植于聚合物中，但是以上方法往往需要復雜的操作步驟，且太多的孔隙會造成材料儲油率與含油保持率之間的不平衡，同時材料的力學性能也會受到一定的負面影響。因此，開發出一種簡單的合成方法用以制備具有良好自潤滑性能和機械性能的聚合物基復合材料仍然面臨著嚴峻的挑戰。

為解決這一問題，煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室特種潤滑材料與技術團隊將擔載了潤滑油的多孔二氧化硅納米顆粒嵌入聚合物中，利用還原光聚合技術構建具有多種復雜精細結構的聚合物基自潤滑復合材料（圖1）。得益于介孔二氧化硅豐富的介孔孔道結構，高比表面積和孔體積，復合物的含油量以及含油保持率均在較高的水平。通過將載油介孔二氧化硅納米顆粒與3D打印相結合，實現了自修復復合潤滑材料的可控制備。在摩擦性能測試過程中，聚合物復合材料中的載油顆粒能夠持續在摩擦表面提供潤滑油，使摩擦系數和磨損率分別降低了85.7%和97.7%（圖2）。

圖1 3D打印含油自潤滑聚合物材料的制備

圖2 3D打印含油自潤滑聚合物材料的精度、表面粗糙度及摩擦學性能

   以上成果近期以題為“Tribological behavior of 3D printed nanofluid reinforced photosensitive self-lubricating polymer materials”的文章發表在Additive Manufacturing上，煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室助理研究員杜果和郭杰為論文的共同第一作者，煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室張霞研究員為本論文的通訊作者。以上工作得到了山東省TS學者青年專家項目、國家自然科學基金、中國科學院特別研究助理資助項目以及煙臺先進材料與綠色制造山東省實驗室開放課題等項目的支持。

（文章鏈接https://doi.org/10.1016/j.addma.2024.103959）

供稿 / 杜   果

編輯 / 黃秋平

審核 / 張   霞  鄒    強  王   坤