Журнал СФУ. Техника и технологии / Влияние наноразмерных оксидов металлов и 2-меркаптобензтиазола на свойства и структуру сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2024 17 (2)
Авторы
Васильев, А. П.; Данилова, С. Н.; Дьяконов, А. А.; Оконешникова, А. В.; Макаров, И. С.
Контактная информация
Васильев, А. П. : Северо-Восточный федеральный университет имени М. К.Аммосова Российская Федерация, Якутск; Данилова, С. Н. : Северо-Восточный федеральный университет имени М. К.Аммосова Российская Федерация, Якутск; Дьяконов, А. А. : Северо-Восточный федеральный университет имени М. К.Аммосова Российская Федерация, Якутск; Оконешникова, А. В. : Северо-Восточный федеральный университет имени М. К.Аммосова Российская Федерация, Якутск; Макаров, И. С.: Северо-Восточный федеральный университет имени М. К.Аммосова Российская Федерация, Якутск
Ключевые слова
сверхвысокомолекулярный полиэтилен; нанооксиды; 2-меркаптобензтиазол; полимерные композиционные материалы; износостойкость; ultra-high molecular weight polyethylene; nanooxides; 2-mercaptobenzthiazole; polymer composite materials; wear resistance
Аннотация

В работе приведены результаты исследования влияния комбинированных наполнителей (2-меркаптобензтиазол (МБТ) и наноразмерных оксидов: ZrO2, WO3, ZnO и CuO) на служебные свойства и структуру сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Композиты на основе СВМПЭ с бинарными наполнителями получены методом горячего прессования. Исследование физико-механических характеристик полимерных композиционных материалов показало повышение прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве на 43–50 % и 26–27 % соответственно по сравнению с исходным СВМПЭ. Напряжение при сжатии и твердость по Шору D композитов повысились на 41 % и 11–15 % соответственно. Микроскопические исследования композитов показали формирование сферолитных образований в надмолекулярной структуре, а плотность увеличивается во всех образцах при введении наполнителей. Термодинамические исследования показали, что энтальпия плавления и степень кристалличности композитов состава СВМПЭ/МБТ/ZrO2 и СВМПЭ/МБТ/WO3 выше по сравнению с СВМПЭ/МБТ/CuO и СВМПЭ/МБТ/ZnO. Трибологические исследования выявили улучшение износостойкости СВМПЭ/МБТ/CuO в 4 раза по сравнению с ненаполненным полимером при сохранении низкого коэффициента трения. Исследование поверхности трения композитов показало формирование вторичных структур, снижающих усталостное и абразивное изнашивание, что объясняет повышение износостойкости. Разработанные композиты на основе СВМПЭ, наполненного МБТ и оксидами металлов, могут найти применение в технике и различных оборудованиях благодаря улучшенным свойствам

Страницы
162–174
EDN
LNAQTE
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/152761

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).