Terminal group engineering of polyether amines: Overcoming steric hindrance for enhanced adsorption and lubrication performance on iron surfaces

聚合物在固液吸附中常因空间位阻而限制其多吸附位点的优势。为此，研究通过末端极性基团工程优化其在铁表面的吸附行为，合成了三种聚醚胺衍生物：ATPE-MA（含羧基/酰胺）、ATPE-P2C（含吡啶基/氰基）和 ATPE-NC（含酰胺/烷基）。原位监测与理论计算表明，末端极性基团与主链多吸附位点协同产生“分子钳制”效应，有效克服空间位阻。其中 ATPE-MA 的羧基通过强配位驱动平面吸附，形成致密且吸附能高的薄膜（约1.7 nm）；而弱极性的 ATPE-NC 仅形成松散吸附层（约0.4 nm）。润滑性能进一步显示，稳定的吸附膜可引发摩擦化学反应，形成铁基/非晶碳复合润滑膜。ATPE-MA 凭借优异吸附性促进界面分子聚集与摩擦膜形成，表现出最佳润滑性能。该研究高吸附功能分子的设计提供了新途径。