Разработка полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена с углеродными волокнами и природными наполнителями: каолином и вермикулитом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.06, кандидат наук Васильев Андрей Петрович

• Васильев Андрей Петрович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Васильев Андрей Петрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Современное состояние исследований по разработке

полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена

1.1 Промышленные полимерные композиционные материалы на 11 основе политетрафторэтилена

1.2 Полимерные композиционные материалы на основе 14 политетрафторэтилена, наполненного дисперсными наполнителями

1.3 Полимерные композиционные материалы на основе 26 политетрафторэтилена, наполненного углеродными волокнами

1.4 Полимерные композиционные материалы на основе 30 политетрафторэтилена, наполненного комбинированными наполнителями

1.5 Триботехнические свойства полимерных композиционных 33 материалов

Глава 2 Характеристики объектов исследования и методики

исследования

2.1 Структура исследования

2.1 Объекты исследований

2.2 Технология переработки композитов на основе ПТФЭ

2.3 Методы испытаний и исследований образцов 55 Глава 3 Структурные и физико-механические исследования полимерных 58 композиционных материалов на основе ПТФЭ, модифицированного углеродными волокнами и комбинированными наполнителями

3.1 Структурные исследования ПКМ на основе ПТФЭ с углеродными 58 волокнами и комбинированными наполнителями

3.2. Исследование физико-механических свойств ПКМ на основе ПТФЭ 73 с углеродными волокнами и комбинированными наполнителями

Глава 4 Исследование влияния углеродных волокон и комбинированных

наполнителей на триботехнические свойства ПТФЭ

4.1 Влияние углеродных волокон марки «Белум» на триботехнические 86 свойства ПТФЭ

4.2 Исследование процессов изнашивания ПТФЭ, наполненного 91 углеродными волокнами

4.3 Влияние комбинированных наполнителей на триботехнические 96 свойства ПТФЭ

4.4 Исследование процессов изнашивания ПТФЭ, наполненного 105 комбинированными наполнителями

4.5 Сравнение разработанных ПКМ с аналогами и их внедрение 120 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125 Список сокращений и условных обозначений 128 Список литературы 129 Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Полимерные композиционные материалы широко применяются в качестве материалов триботехнического назначения. Для изготовления деталей узлов трения (уплотнения, подшипники скольжения, втулки, сальники, поршневые кольца и пр.), наиболее предпочтительным комплексом свойств обладает политетрафторэтилен (ПТФЭ). Среди промышленно выпускаемых полимеров ПТФЭ отличается повышенной термо-, морозостойкостью, стойкостью к агрессивным средам и работоспособностью в широком интервале температур при сохранении низких и стабильных значений коэффициента трения. Несмотря на это, ПТФЭ обладает рядом недостатков, таких, как, относительно низкая износостойкость и способность деформироваться при малых нагрузках (ползучесть), что ограничивает области его применения. Введение наполнителей в ПТФЭ существенно улучшает износостойкость и увеличивает нагрузочную способность материала. Однако, выпускаемые промышленные полимерные композиционные материалы (ПКМ) на основе ПТФЭ имеют низкие деформационно-прочностные характеристики. В связи с этим создание материалов на основе ПТФЭ с наиболее эффективным усилением полимерной матрицы является актуальной задачей, представляющей научный и практический интерес.

Степень разработанности. Разработке ПКМ триботехнического назначения на основе ПТФЭ и исследованию их свойств и структуры посвящены труды многих авторов: А.П. Семенова, В.А. Белого, А.В. Виноградова, О.А. Адриановой, С.Н. Попова, А.А. Охлопковой, Ю.К. Машкова, Г.Н. Сиренко, О.В. Кропотина и др. Однако современное развитие технических систем требует создания новых материалов, удовлетворяющих жестким требованиям машиностроения. В последнее время наметилась тенденция использования в качестве модификаторов термопластичных полимеров сложных многокомпонентных наполнителей. Модификация полимеров комбинированными наполнителями, позволяет получать многофункциональные материалы,

способные адаптироваться к заданным условиям эксплуатации, но вопросы, связанные с механизмами их воздействия на структуру и свойства, до сих пор изучаются. В связи с этим исследование влияния волокнистых наполнителей в сочетании со слоистыми силикатами и специальными добавками на структуру и свойства ПТФЭ остается актуальным. Углеродные волокна (УВ), применяемые для армирования полимеров, являются наиболее эффективными наполнителями при разработке материалов триботехнического назначения по сравнению с другими типами волокон. Слоистые силикаты, в частности, каолин (Кл) и вермикулит (Вл), широко используются для повышения технических показателей полимеров. Известно, что малое содержание слоистых силикатов, вводимых в ПТФЭ, существенно повышает износостойкость материала, но при этом слабо влияет на их прочностные свойства. Таким образом, разработка ПКМ на основе ПТФЭ, наполненного углеродными волокнами в сочетании со слоистыми силикатами и ультрадисперсным ПТФЭ (УПТФЭ) для получения материалов с высокой износостойкостью и прочностными характеристиками, определяет актуальность темы исследований.

Цель работы. Разработка полимерных композиционных материалов с улучшенными триботехническими и физико-механическими свойствами на основе политетрафторэтилена, наполненного углеродными волокнами, природными силикатами и УПТФЭ.

Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы следующие задачи:

1. Исследовать физико-механические характеристики ПКМ на основе ПТФЭ и комбинированных наполнителей, включающих модифицированные УВ, механоактивированные слоистые силикаты и УПТФЭ в зависимости от их содержания и природы силикатов.

2. Изучить влияние наполнителей на триботехнические свойства ПКМ в зависимости от содержания УВ, слоистых силикатов, химической природы последних и исследовать особенности их изнашивания.

3. Исследовать влияние состава наполнителей на формирование структуры ПКМ на основе ПТФЭ в зависимости от содержания УВ, слоистых силикатов и УПТФЭ, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные показатели.

4. Разработать ПКМ на основе ПТФЭ с УВ и природными наполнителями с улучшенным комплексом физико-механических и триботехнических свойств.

Научная новизна.

1. Установлены закономерности влияния комбинированных наполнителей на структуру композиционных материалов на основе ПТФЭ. Показано, что их введение в ПТФЭ приводит к формированию сферолитоподобных образований различных геометрических форм и размеров в зависимости от соотношения комбинированных наполнителей, что сопровождается увеличением степени кристалличности и физико-механических характеристик ПКМ.

2. Впервые показано, что на межфазной границе ПТФЭ и модифицированного фтоорганическими соединениями углеродного волокна формируется дендритная структура из микрофибрилл ПТФЭ, обеспечивающая армирование и упрочнение гетерогенной композиционной системы.

3. Установлены закономерности изнашивания ПКМ: в поверхностном слое материала в процессе фрикционного нагружения УВ на поверхностях трения, локализуют сдвиговые деформации и воспринимают нагрузку. Обнаружено, что введение комбинированных наполнителей в ПТФЭ приводит к значительному повышению износостойкости ПКМ, что обусловлено снижением контактных давлений на отдельные волокна за счет образования износостойких вторичных структур на поверхности трения. Методами ИКС, СЭМ, АСМ показано, что образование вторичных структур на поверхностях трения ПКМ зависит от содержания механоактивированных природных слоистых силикатов, а также УПТФЭ, интенсифицирующих трибохимические реакции. В процессе трения происходят процессы структурирования с участием фрагментов трибораспада ПТФЭ и активных частиц слоистых силикатов.

Практическая значимость полученных результатов.

Разработаны рецептуры ПКМ на основе ПТФЭ, модифицированных комбинированными наполнителями (УВ в сочетании с механически активированными природными наполнителями и УПТФЭ) с повышенными физико-механическими характеристиками и износостойкостью, не уступающие или превосходящие по свойствам промышленно выпускаемые материалы на основе ПТФЭ марок Ф4К20 и Флувис-20. На разработанные материалы получен патент РФ: №

Полимерные композиты на основе ПТФЭ, наполненного 8 мас.% УВ, 1 мас.% слоистого силиката и 1 мас.% УПТФЭ, внедрены в качестве подшипников скольжения конвейерной линии ОАО «ДСК», головки для экструдера РСЭ-3 ИП «Технопластик», подшипники скольжения для робота-уборщика «VeDroid» ООО МИП «Автономные технологии» и в качестве мембраны для дозаторных насосов DDE в АО «Водоканал» (Якутск). Имеются акты внедрения. Использование новых материалов позволило увеличить ресурс работы в 2-4 раза, уменьшить экспериментальные затраты на ремонт и издержки на время простоя.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты экспериментальных исследований влияния комбинированных наполнителей (УВ в сочетании с механоактивированными каолин/вермикулит и УПТФЭ) на физико-механические, триботехнические свойства и формирование надмолекулярной структуры композитов на основе ПТФЭ.

2. Закономерности изнашивания ПТФЭ, модифицированного комбинированными наполнителями, заключающиеся в формировании вторичных износостойких структур с участием трибоокислительных реакций в процессе фрикционного контакта.

3. Новые составы ПКМ на основе ПТФЭ и УВ в сочетании с механоактивированными природными слоистыми силикатами (каолин/вермикулит) и УПТФЭ с улучшенным комплексом триботехнических и деформационно-прочностных свойств.

Степень достоверности результатов.

Достоверность полученных экспериментальных результатов обеспечивалась сравнением результатов, полученных с использованием современных методов и средств исследований, с известными данными и согласованностью между собой, а также соответствием результатов лабораторных и опытно-промышленных испытаний. Обоснованность научных положений, обобщенных результатов и выводов подтверждаются общепринятыми и экспериментальными данными.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Работа соответствует паспорту специальности 05.17.06 Технология и переработка полимеров и композитов по п.2, п.3 формуле специальности и п.2, п.3 области исследования.

Методология и методы исследования.

Поставленные задачи, исследуемые в диссертационной работе, были решены путем теоретического и экспериментального анализа. В работе применялись экспериментальные исследования физико-механических, триботехнических свойств и структурных параметров (РСА, СЭМ, АСМ, ИКС). Исследования проводили с использованием стандартных методик по соответствующим ГОСТам. Основные экспериментальные испытания проводили на сертифицированном и современном высокотехнологичном оборудовании. Результаты испытаний ПКМ обрабатывали стандартными методами математической статистики.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена с углеродными волокнами и природными наполнителями: каолином и вермикулитом»

Апробация работы.

Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на следующих российских и международных конференциях: «ЭРЭЛ-2013, 2014, 2016» (г. Якутск); «Поликомтриб-2015; 2017; 2019» (г. Гомель); «Проблемы и достижения в инновационных материалах и технологиях машиностроения» (г. Комсомольск-на-Амуре, 2015); «Education, Forward! - II» (г. Якутск, 2014); «Новые материалы и технологии в условиях Арктики» (г. Якутск, 2014); «II Байкальский материаловедческий форум» (г. Улан-Удэ, 2015); «Полифункциональные химические материалы и технологии» (г. Томск, 2015,

2019); IV Российско-Китайском симпозиуме АТУРК «Перспективные материалы и технологии» (г. Екатеринбург, 2016); «Керамика и композиционные материалы» (г. Сыктывкар, 2016); «XX Лаврентьевские чтения» (г. Якутск, 2016); «Физико-химия и технология неорганических материалов» (г. Москва, 2016); «Хладостойкость. Новые технологии для техники и конструкций Севера и Арктики» (г. Якутск, 2016, 2018); V International Conference «Fundamental Bases of Mechanochemical Technologies» (г. Новосибирск, 2018); «BALTTRIB'2019» (г. Каунас, 2019).

Личный вклад автора: автор участвовал в постановке задач, планировании экспериментов, получении, обработке и анализе экспериментальных данных, систематизации и интерпретации результатов, формулировке научных положений и выводов, написании статей и тезисов докладов.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 24 работы, в том числе 8 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 5 статей в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и SCOPUS, 1 патент РФ, 10 тезисов докладов на конференциях различных уровней.

Связь работы с научными программами: Госзадание Минобрнауки РФ в сфере научной деятельности № 11.512.2014/К «Разработка технологий создания структурированных композитов с адаптивными к условиям эксплуатации свойствами» на 2014-2016 гг.; хоздоговор с компанией Changchun Zhongke Applied Chemistry Materials Co., Ltd (КНР) на выполнение НИР по теме: «Разработка и исследование морозостойких полимерных композитов на основе политетрафторэтилена» на 2014-2016 гг.; Госзадание Минобрнауки РФ в сфере научной деятельности №11.1557.2017/ПЧ «Исследование механизмов адаптации полимерных нанокомпозитов к внешним воздействиям и разработка методов их регулирования» на 2017-2019 гг.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 155 стр., состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 200 наименований, содержит 56 рисунка, 9 таблиц, и 4 приложения.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО РАЗРАБОТКЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА

ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

В данной главе проведен анализ современного состояния исследований по разработке полимерных композиционных материалов на основе ПТФЭ, модифицированного наполнителями разной химической природы, рассмотрены механизмы трения полимерных композиционных материалов.

1.1. Промышленные полимерные композиционные материалы на основе

политетрафторэтилена

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) представляют собой единую систему, состоящую из двух и более компонентов, обладающую новым сочетанием свойств, отличным от исходных компонентов, при сохранении индивидуальности каждого отдельного компонента. Основным определяющим фактором усиливающего действия наполнителей в полимерах, является адгезия полимеров к твердым поверхностям наполнителя. Механизм адгезии рассмотрен во многих работах и сводится к образованию физических (адсорбционных) и химических связей между поверхностями наполнителя и полимера. Взаимодействие полимера с поверхностью наполнителя определяет характер деформации и разрушения полимера и многие другие свойства материала [1-3]. Таким образом, введение наполнителей в полимеры позволяет направленно регулировать свойства полимерной матрицы, что в свою очередь расширяет области их применения. Так, ПКМ широко применяются во всех отраслях промышленности. Конструкционные полимерные композиционные материалы с высокими эксплуатационными свойствами наиболее востребованы в горнодобывающих отраслях и машиностроении, авиационной, химической промышленностях, судо-, автомобилестроении и др.

В качестве полимерной матрицы для материалов триботехнического назначения наиболее широко используют полиимиды, полиамиды, фторопласты, полиарилаты и другие полимеры, которые характеризуются низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и работоспособностью в широком интервале температур [4]. Среди перечисленных полимеров, композиционные материалы на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) относятся к наиболее востребованным материалам для использования в узлах трения. Отличительными особенностями ПТФЭ являются самосмазывающиеся свойства, высокая стойкость к агрессивным средам и работоспособность в широком интервале рабочих температур [5, 6]. Так, в настоящее время, известны всего несколько полимеров сопоставимых по температурным характеристикам с ПТФЭ.

Триботехнические и механические свойства, обеспечивающие применение ПТФЭ и ПКМ на его основе в машиностроении, как правило, обусловлены микроструктурой и надмолекулярной структурой полимера [7]. Известно, что ПТФЭ имеет высокую молекулярную массу и является химически инертным полимером из-за высокой стабильности вследствие его структурных особенностей

[7].

Несмотря на великолепные антифрикционные и механические свойства, ПТФЭ характеризуется следующими недостатками: низкая износостойкость и хладотекучесть (крип) даже при небольших нагрузках. Кроме того, одно из преимуществ ПТФЭ - химическая инертность, приводит к низкой адгезии к наполнителям любой природы, что становится проблемой при разработке полимерных композитов на основе ПТФЭ с высокими физико-механическими и триботехническими характеристиками [7, 8]. В связи с этим, для модификации ПТФЭ используют структурно-активные наполнители, позволяющие существенно изменить надмолекулярную структуру полимера, тем самым, направленно изменять свойства материала [9-12].

Подбор вводимого наполнителя, его концентрации, химической природы, дисперсности, структурных особенностей позволяет направленно влиять на

деформационно-прочностные свойства, модуль упругости, износостойкость, теплопроводность, плотность и другие свойства ПКМ [13].

На рынке фторполимеров выпускается широкий ассортимент различных композиционных материалов на основе ПТФЭ. Большинство промышленно выпускаемых материалов на основе ПТФЭ - это композиции с большой степенью наполнения (более 15-30% об.). На отечественном рынке наиболее широко представлены следующие марки композиционных материалов на основе ПТФЭ: Ф-4К20 (20% молотого кокса), Ф-4К20М5 (20% молотого кокса+5% дисульфида молибдена), Ф4С15 (15% стекловолокна), Флубон-15 (15% углеродных волокон) и Флубон-20 (Флувис-20) (20% углеродных волокон) [12, 14, 15].

В таблице 1 приведены основные характеристики ПТФЭ и ПКМ на его основе. Промышленно выпускаемые высоконаполненные полимерные композиты на основе ПТФЭ характеризуются высокой износостойкостью в 250-1000 раз, прочностью при сжатии в 1,5-2 раза и низкой деформацией под нагрузкой по сравнению с ненаполненным полимером.

Таблица 1 - Характеристики ПТФЭ и ПКМ на его основе*

Показатели ПТФЭ (Ф-4) Ф-4К20 Ф-4К20М5 Ф4С15 Флубон-20

Плотность, г/см3 2,12-2,2 2,05 2,17 2,18 2,12-2,13

Модуль упругости при растяжении, МПа 400-686 1500 800 480 1290

Прочность при разрыве, МПа 14-34 12-15 13-16 14-18 18-26

Относительное удлинение, % 250-500 60-120 80-150 180-220 130

Интенсивность износа, г/ч - 1 0,8 1,8 -

Коэффициент трения по стали 0,04 0,27 0,23 0,25 0,20

Интервал рабочих температур, °С от -250 до +260 от -250 до +260 от -250 до +260 от -250 до +260 от -260 до +260

* показатели взяты из справочных изданий, а также из интернет-ресурсов: http://ftorgrafit.ru/page/223523 и http://www.ftoroplast.com.ru/reference/compare

Однако высоконаполненные композиты на основе ПТФЭ имеют ряд недостатков, что ограничивает их применение. К наиболее существенным недостаткам высоконаполненных ПКМ относятся высокая жесткость и увеличение коэффициента трения по сравнению с исходным полимером, снижение деформационно-прочностных характеристик (таблица 1). Низкие показатели деформационно-прочностных характеристик ПКМ практически исключают возможность использования этих материалов в подвижных уплотнениях. Высокая жесткость материалов требует создания высокого контактного давления для обеспечения герметичности, что усложняет конструкцию уплотнительного устройства, интенсифицирует повышение температуры в зоне контакта и снижение общего ресурса работы уплотнительного узла. Кроме того, высокая твердость и износостойкость высоконаполненных композитов приводит к абразивному воздействию на сопряженное металлическое тело (контртело) [5, 16-19].

В связи с этим, разработка полимерных композиционных материалов на основе ПТФЭ с низким коэффициентом трения, высокими износостойкостью и деформационно-прочностными характеристиками является актуальной задачей современного полимерного материаловедения и технологии переработки композитов.

1.2. Полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, наполненного дисперсными частицами

В настоящее время существует большое количество материалов и веществ, используемых в качестве наполнителей для полимеров. Основными критериями при выборе наполнителей для полимеров являются: форма и размер частиц, химический и фазовый состав, структурная активность и т. д. [13, 20, 21].

Твердые наполнители, вводимые в полимеры, обычно классифицируют исходя из формы: дисперсные, волокнистые, слоистые и зернистые [14]. Влияние формы частиц на триботехнические свойства ПТФЭ широко изучалось в работах

Shi Y.J. и Tanaka K., в которых показано, что наполнители с нитевидной формой значительно повышают износостойкость по сравнению с частицами сферической формы [22, 23].

В общем случае к наполнителям предъявляют ряд следующих требований: термическая и химическая стабильность при температуре переработки полимера, стойкость к атмосферной коррозии, химическая стойкость и высокая теплопроводность [21]. Основным требованием при выборе наполнителя для ПТФЭ, является способность выдерживать температурный режим переработки полимера (360-380 °С), при которой происходит спекание полимера [24].

Как правило, наполнитель и его оптимальное содержание в полимерной матрице в каждом конкретном случае различны, поэтому их выбор основывается на основании целей достижения тех или иных эксплуатационных показателей конечного продукта. Содержание наполнителя в ПТФЭ условно варьируют:

• Низкое содержание наполнителей - от 3 до 10 об.%;

• Среднее содержание наполнителей - от 10 до 20 об.%;

• Высокое содержание наполнителей - от 20 до 35 об.% [25].

В качестве дисперсных наполнителей для ПТФЭ широко применяют бронзу, графит и кокс, MoS2, керамики, оксиды и др. [26, 27].

В работах [28, 29] исследовали триботехнические свойства ПТФЭ, наполненного частицами бронзы. Авторы работы показали, что введение бронзы в ПТФЭ приводит к существенному повышению износостойкости ПКМ по сравнению с исходным полимером, особенно при содержании 60 %. Кроме того, коэффициент трения композитов сохраняется в оптимальных значениях независимо от нагрузки. Подобные материалы могут быть использованы в качестве замены металлических подшипников скольжения. К недостаткам наполненных бронзой ПТФЭ-композитов можно отнести высокую твердость и низкую коррозионную устойчивость [30].

В работах Ю.К. Машкова и О.В. Кропотина [31-34] исследованы структурные и триботехнические свойства ПКМ на основе ПТФЭ, наполненного ультрадисперсным скрытокристаллическим графитом (СКГ). Содержание СКГ в

ПТФЭ варьировали от 1 до 30 мас.%, образцы получены методом холодного прессования (70-80 МПа) и спекания при 360 ± 3 °С. Показано, что при содержании СКГ от 1 до 8 масс.% в ПТФЭ, скорость изнашивания ПКМ снизилась в 7,5 раза, коэффициент трения также снижается, достигая минимума при 8 мас.% СКГ. При дальнейшем увеличении содержания наполнителя в ПТФЭ от 10 до 18 мас.%, скорость изнашивания практически не изменяется, а коэффициент трения ПКМ имеет тенденцию к увеличению. Установлено, что введение СКГ в ПТФЭ сопровождается снижением степени кристалличности, кроме того, морфология полимера практически не изменяется, что свидетельствует о слабом проявлении графитом структурирующих свойств. Для усиления структурной активности СКГ проводили спекание композиции ПТФЭ+СКГ в специальной оснастке, ограничивающей тепловое расширение спекаемого материала. Установлено, что спекание в специальной оснастке способствует проявлению структурной активности углеродного наполнителя, за счет зажимов, ограничивающих тепловое расширение спекаемого материала. Благодаря этому происходит значительное сближение частиц, проявляющейся в формировании более упорядоченной сферолитной структуры ПКМ, в возрастании степени кристалличности и изменении среднего размера кристаллитов [34]. К недостаткам композитов на основе ПТФЭ, наполненного СКГ или графитом, относятся низкие прочностные показатели, кроме того, графит не может работать на трение в условиях полного отсутствия влаги и не пригоден в эксплуатации в вакууме или сухих газах [35].

В последнее время наметилась тенденция применения наноразмерных частиц в качестве наполнителей полимеров, которые могут стать отличной альтернативой традиционному наполнению полимеров и их смесей. Наноразмерные частицы обладают большой удельной поверхностной энергией, поляризационным зарядом на поверхности частиц, что обеспечивает им структурную активность по отношению к полимеру и усиливает межфазное взаимодействие в граничных областях. Наиболее сильное изменение свойств материалов зарегистрировано в случае использования наполнителей с размерами

частиц ниже 100 нм [36]. Преимуществом наноразмерных частиц перед наполнителями с микрометровыми размерами является существенное улучшение механических характеристик полимерной матрицы, при введении небольших концентраций наполнителя (преимущественно до 5 мас.%) [37, 38]. Однако, наноразмерные частицы, благодаря большой удельной поверхности, склонны к агломерации и агрегации в исходном состоянии, так и при переработке [36]. Поэтому модификация полимеров активными наноразмерными наполнителями требует разработки специальных способов введения их в полимеры [5, 39].

К наноразмерным наполнителям относится широкий класс материалов, к основным типам используемых в настоящее время относят: слоистые силикаты, углеродные нанотрубки, керамические наночастицы и т. п. [40]. Разнообразие наноразмерных наполнителей по химическому составу, размерам и форме частиц дает возможность получения огромного числа новых композиционных материалов [36]. При разработке ПКМ с наноразмерными наполнителями широко варьируют их содержание от малых количеств (0,2 мас.%) до больших (30-40 мас.%) [40]. Для получения полимерных нанокомпозитов используют по большей части такие же методы получения ПКМ, как и для традиционных полимерных композитов с микроразмерными наполнителями, основанные на непосредственном смешивании компонентов композиции [37]. Тем не менее, предпочтительными способами переработки таких композитов является введение стадии предварительной обработки наноразмерных частиц перед введением в полимерную матрицу. Наиболее эффективными методами являются УЗ-обработка, механическая активация, модификация поверхности частиц ПАВ и др. [36, 41, 42].

В работе Sawyer, W.G. с соавторами [42] предложен следующий метод смешения ПТФЭ с наноразмерными частицами оксида алюминия (средний размер частиц 38 нм). Полимер и нанонаполнитель смешивали в струйной мельнице, затем прессовали при удельном давлении 40-50 МПа при комнатной температуре с последующим спеканием при 360 °С. Содержание наполнителя в ПТФЭ варьировали от 0,04 до 20 мас.%. Установлено, что износостойкость композитов

повышается с увеличением содержания наполнителя, достигает максимума при 20 мас.%, что в 600 раз выше исходного ПТФЭ. Аналогичные результаты получены в работе [43] при использовании наноразмерного оксида алюминия разной дисперсности (44 нм, 80 нм, 500 нм).

В работе [44] исследовали влияние формы наноразмерного оксида алюминия с размерами 38 нм, 44 нм, 80 нм на триботехнические свойства ПТФЭ. Показано, что при введении наноразмерного оксида алюминия (80 нм) со сферической формой частиц в количестве 1 мас.% приводит к повышению износостойкости ПТФЭ в 3000 раз по сравнению с ненаполненным полимером. Улучшение износостойкости объясняется образованием защитной пленки фрикционного переноса на контртеле.

В работе Ы, Б. с соавторами [45] проведены исследования влияния наноразмерного оксида цинка (50 нм) на триботехнические свойства ПТФЭ. Образцы для исследований получали сухим смешением, затем смесь обрабатывали в ультразвуковом аппарате в течение 10 мин в среде ацетона. Содержание наполнителя в ПТФЭ варьировали от 2,5 до 30 об.%. Установлено, что наиболее высокой износостойкостью характеризуется композит с содержанием около 15 об. % нано-7пО, что в 100 раз выше исходного ПТФЭ. Улучшение износостойкости композита авторы также объясняют участием нанонаполнителя в образовании однородной пленки переноса на контртеле.

В работе [46] проведен обзор ПКМ с наноразмерными наполнителями. На рисунке 1 приведены результаты триботехнических характеристик ПКМ в зависимости от содержания наполнителя.

О q) Zr02-PEEK X г) alumlna-PET < s) alumina-PPS

0.1

0.2

10

50

0.2

10

50

filler loading

filler loading

Рисунок 1 - Скорость изнашивания и коэффициент трения ПКМ

Известно, что скорость изнашивания ненаполненного ПТФЭ зависит от разных факторов, тем не менее, для сравнения с приведенными результатами можно использовать значение удельной скорости изнашивания, равной 6,397,41 *10-4 мм/Н-м [42, 47]. Из рисунка 1 видно, что при введении наноразмерных наполнителей в ПТФЭ износостойкость повышается на 2-3 порядка. Также, видно, что коэффициент трения ПКМ зависит от состава и содержания наполнителей. Авторы отмечают, что при разработке триботехнических ПКМ необходимо учитывать дисперсность и структурные характеристики нанонаполнителя, а также характеристики пленок фрикционного переноса.

В работе ВИа^ауа, Б. с соавторами [48] исследовали композиты на основе ПТФЭ, наполненного частицами одной химической природы, но с разными размерами. В исследовании авторы использовали в качестве наполнителей частицы меди с размерами 6 мкм и 50 нм, нитрида кремния с размерами 44 мкм и 50 нм и у-оксида алюминия с размерами 40 мкм и 40-80 нм. Из результатов работы несколько неожиданным оказалось то, что износостойкость ПТФЭ с частицами микрометрового размера выше по сравнению с ПКМ, содержащими наночастицы при одинаковых условиях трения.

В работе Zhao-Zhu, Ъ. с соавторами [49] в качестве наполнителя использовали MoS2, PbS, С^ и графит, а содержание наполнителей во всех композициях составляло 30 об.%. В таблице 2 приведены результаты триботехнических характеристик ПТФЭ и композитов при трении по стали марки ОСг15, в условиях сухого трения.

Таблица 2- Результаты исследования коэффициента трения и массы износа композитов на основе ПТФЭ, наполненного сульфидами металлов и графитом

Композит Коэффициент трения Износ (мг)

Исходный ПТФЭ 0,257 385,4

ПТФЭ + 30 об. % графит 0,245 5,8

ПТФЭ + 30 об. % M0S2 0,284 8,8

ПТФЭ + 30 об. % PbS 0,395 3,3

ПТФЭ + 30 об. % CuS 0,454 4,4

Примечание: скорость скольжения: 1,5 м / с; нагрузка 100 Н; время 30 мин.

Видно, что введение MoS2, PbS, CuS в ПТФЭ приводит к увеличению коэффициента трения и износостойкости материала. Наибольшей износостойкостью обладает композит с содержанием 30 об. % PbS, наименьшее значение коэффициента трения зарегистрировали у ПТФЭ+30 об. % графита. Показано, что с увеличением нагрузки (от 100 до 400 Н) при трении, происходит монотонное увеличение износа композитов и снижение коэффициента трения. Подобное изменение коэффициента трения ПТФЭ и композитов на его основе под действием нагрузок согласуется с другими известными работами [50, 51].

В работе Aderikha, V.N. с соавторами [52] сравнивали результаты трения ПКМ на основе ПТФЭ, наполненного MoS2 со средними размерами частиц 1-7 мкм и ~10-12 нм, соответственно. В композитах содержание наполнителя в обоих случаях составляло 1 мас.%, предварительно микро- и нано-MoS2 подвергали ультразвуковой обработке [53]. Установлено, что при определенных условиях трения для композитов ПТФЭ+1 мас.% MoS2 с ультрадисперсными размерами, значительно улучшается износостойкость, а его значения соответствуют скорости износа эталонных композитов на основе ПТФЭ, наполненных 20 мас.% и 30 об.% MoS2 с микрометровым размером. Подобное повышение износостойкости ПКМ, авторы объясняют тем, что высокодисперсный наполнитель, распределяясь по всей поверхности трения, формирует прочную пленку переноса к контртелу. Также показано, что высокодисперсные частицы наполнителя из материала ПКМ диффундируют на поверхность трения и инициируют трибохимические процессы, предположительно катализируемого MoS2 и его производными, что может дополнительно повысить износостойкость композитов.

В работах Охлопковой А.А. с соавторами [5, 16, 41, 54-57] исследованы ультрадисперсные керамики: нитриды, простые, двойные и тройные оксиды и оксинитриды переходных металлов со средним размером частиц от 4 до 100 нм в качестве наполнителей ПТФЭ. При переработке ПКМ использована предварительная механическая активация наполнителей, полимера и совместная механоактивация, при которой происходит разрушение агломератов ультрадисперсных частиц и увеличение их поверхностной активности.

На основе комплексных исследований показано, что основным фактором направленного изменения физико-механических и триботехнических свойств ПТФЭ при введении ультрадисперсных наполнителей является трансформация надмолекулярной структуры ПТФЭ, управление трибохимическими реакциями на фрикционном контакте и процессами формирования кластерной структуры из координированных частиц нанокерамик на поверхности трения.

В таблице 3 представлены некоторые рецептуры разработанных материалов и их свойства при сравнении с исходным ПТФЭ и выпускаемыми промышленностью композитами (ПТФЭ + кокс, ПТФЭ + МоБ2) [41]. Преимуществом разработанных материалов являются высокие деформационно-прочностные свойства, износостойкость и низкий коэффициент трения.

Таблица 3 - Физико-механические и триботехнические характеристики ПКМ

Композиция ор, МПа 8р, % I, 10-6 кг/ч /

ПТФЭ 20-22 300-320 70-75 -

ПТФЭ+кокс 16-18 290-300 12-16 0,15-0,30

ПТФЭ + МОБ[phone] 0,20-0,30

ПТФЭ+С0А12О4 19-25 330-400 0,2-2,6 0,15-0,18

ПТФЭ+М§Л12О4 18-22 300-310 0,6-3,5 0,16-0,18

ПТФЭ+Б1зК4-А12Оз-А1К 18-25 275-330 0,8-8,0 0,17-0,19

ПТФЭ+Л12О3 22-23 320-340 0,4-1,2 0,18-0,20

Примечание: ор - предел прочности при растяжении; 8р - относительное удлинение при разрыве; I - скорость массового изнашивания; / - коэффициент трения.

На рисунке 2 представлена модель механизма упрочнения ПТФЭ, наполненного ультрадисперсными наполнителями, в данном случае, на примере ультрадисперсных сиалонов (УС) [57].

Рисунок 2 - Схема формирования структуры ПТФЭ, наполненного ультрадисперсными УС: 1 — частица УС, 2 — частица ПТФЭ, 3 — поверхностный слой ПТФЭ на границе с УС, R — радиус эффективного действия поля спонтанного поляризационного заряда УС, 5 — толщина поверхностного слоя [61]

Установлено, что частицы ультрадисперсной керамики благодаря наличию на поверхности поляризационного заряда оказывают влияние на поверхностный слой (толщиной 5) ПТФЭ на границе с частицей, в поле которого происходит поляризация и структурирование связующего. В результате изменяется кристаллическая структура и возрастает прочность поверхностных слоев, в наибольшей мере определяющих механические свойства наполненных полимеров [57].

Таким образом, из приведенных выше работ видно, что различные типы наноразмерных наполнителей являются эффективными модификаторами структуры ПТФЭ, способными изменять свойства ПКМ. Однако ограничением применения наноразмерных частиц является их значительная дороговизна.

Слоистые силикаты относятся к классу наноразмерных наполнителей, которые достаточно широко изучены в качестве наполнителей полимеров [58, 59]. Природные минералы со слоистой структурой состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра ^Ю4] и алюмокислородного октаэдра [Al(OH)6], между которыми содержатся ионообменные катионы. Известно, что у слоистых силикатов отдельные слои состоят из пластин толщиной около 1 нм, а латеральные размеры варьируются от 30 нм до нескольких мкм, зависящих от конкретного слоистого силиката [58, 59]. Применение слоистых силикатов в качестве наполнителей полимеров ограничивается их гидрофильностью и неравномерным диспергированием в полимерной матрице. В связи с этим, перед введением слоистых силикатов в полимерную матрицу проводят органомодификацию поверхности частиц наполнителя (например, поверхностно-активными веществами). Органомодификация слоистых силикатов позволяет повысить совместимость полярных глинистых минералов с неполярными или слабополярными полимерами, а также приводит к интеркаляции или к эксфолиации органоглины в объеме полимерной матрицы, за счет увеличения базальных и межслоевых промежутков между слоями [60, 61]. Однако, высокая температура спекания ПТФЭ (375±5 °С), не позволяет использовать органомодифицированные глины.

Как правило, органические вещества, применяемые для модификации слоистых силикатов, не выдерживают высокую температуру переработки ПТФЭ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Васильев Андрей Петрович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Липатов, Ю. С. Физико-химические основы наполнения полимеров [Текст] / Ю. С. Липатов. - М.: Химия, 1991. 304 с.

2. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: В 2 т. Т. 1: Наполненные полимеры [Текст] / В.Ф. Бабич, М.Т. Брык, Р.А. Веселовский и др.; под ред. Ю.С. Липатова. - Киев: Наук, думка, 1986. - 376 с.

3. Воробьева, Г.Я. Химическая стойкость полимерных материалов [Текст] / Г.Я. Воробьева. - М.: Химия, 1981. 296 с.

4. Антифрикционные термостойкие полимеры [Текст] / Г. А. Сиренко [и др.]. - Киев: Техника, 1978. - 247 c.

5. Охлопкова, А.А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями [Текст] / А.А. Охлопкова, А.В. Виноградов, Л.С. Пинчук. - Гомель: ИММС НАНБ, 1999. - 164 с.

6. Охлопкова А. А. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена [Текст] / А. А. Охлопкова, П. Н. Петрова, С. Н. Попов, С. А. Слепцова // Российский химический журнал. - 2008. - Т. 52. - №. 3. - С. 147-152.

7. Бузник, В.М. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение). [Текст] / В.М. Бузник, В.М. Фомин, А.П. Алхимов [и др.] Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. - 260 с.

8. Bahadur S. The action of fillers in the modification of the tribological behavior of polymers [Text] / Bahadur S., Gong D. // Wear. - 1992. - Т. 158, №. 1-2. -P. 41-59.

9. Охлопкова, А.А. Разработка и исследование полимерных композиционных материалов на основе активации политетрафторэтилена и углеродных наполнителей [Текст]/ А.А. Охлопкова, Т.С. Стручкова, А.Г. Алексеев, А.П. Васильев // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. МК Аммосова. - 2015. - №. 4 (48). - С. 51-63.

10. Машков, Ю.К. Структурно-термодинамическая концепция синтеза и эволюции композиционных материалов и трибосистем [Текст] / Ю.К. Машков,

О.В. Кропотин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Том 13. - № 4 (42). - С. 811-817.

11. Носонова, Л.В. Влияние наполнителей-модификаторов на структуру и свойства композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (обзор) [Текст] / Л.В. Носонова, А.Ф. Будник // Вюник Сумського державного ушверситету. Серiя Техшчш науки. — 2011. — № 1. — С. 134-138.

12. Авдейчик, С.В. Машиностроительные фторкомпозиты: структура, технология, применение: монография [Текст] / С.В. Авдейчик, [и др.]; под. науч. ред. В.А. Струка. - Гродно: ГрГУ им. Янки Купалы, 2012 г. - 339 с.

13. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учебное пособие вузов [Текст] / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин [и др.]; под ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008. - 560 с.

14. Сиренко, Г.А. Антифрикционные карбопластики [Текст] / Г.А. Сиренко. - К.: Техника, 1985. - 195 с.

15. Охлопкова, А.А. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями [Текст] / А.А. Охлопкова, О.А. Адрианова, С.Н. Попов. - Якутск: Якутский филиал АН СО РАН, 2003. - 224 с.

16. Охлопкова, А.А. Полимерные композиционные материалы триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена и ультрадисперсных керамик [Текст] / А.А. Охлопкова, А.В. Виноградов // Трение и износ. - 2002. - Т. 23, № 6. - С. 653-660.

17. Крыжановский, В.К. Технические свойства полимерных материалов: Уч. справ. пос [Текст] / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко, Ю.В. Крыжановская. - СПб., Изд-во Профессия, 2003. -240 с.

18. Логинов, Б.А. Удивительный мир фторполимеров [Текст] / Б.А. Логинов // М.: Дом печати «Вятка. - 2009. - 168 с.

19. Khare, H. S. Interrelated effects of temperature and environment on wear and tribochemistry of an ultralow wear PTFE composite [Text] / Khare H.S., Moore A. C., Haidar D.R. [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2015. - Vol. 119, №. 29. - P. 16518-16527.

20. Михайлин, Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы [Текст] / Ю. А. Михайлин. - СПб.: Профессия, 2006. - 624 с.

21. Наполнители для полимерных композиционных материалов: Справочное пособие [Текст] / Под ред. Каца Г.С., Милевски Д.В. - М.: Химия,

1981. - 736 с.

22. Tanaka, K. Effect of various fillers on the friction and wear of polytetrafluoroethylene-based composites [Text] / Tanaka K., Kawakami S. // Wear. -

1982. - Vol. 79. - №. 2. - P. 221-234.

23. Shi, Y.J. Effects of filler crystal structure and shape on the tribological properties of PTFE composites [Text] / Shi Y.J., Feng X., Wang H.Y. [et al.] // Tribology International. - 2007. - Т. 40. - №. 7. - С. 1195-1203.

24. Пугачев, А.К. Переработка фторопластов в изделия [Текст]/ А.К. Пугачев, О.А. Росляков // Л.: Химия. - 1987. - 168 с.

25. Носонова, Л.В. Влияние наполнителей-модификаторов на структуру и свойства композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (обзор) [Текст] / Л. В. Носонова, А. Ф. Будник // Вюник Сумського державного ушверситету. Серiя Техшчш науки. -2011. -№ 1. -С. 134-138.

26. Kolhe, S. Wear Behavior of Polytetrafluoroethylene Composites: A Review [Text] / Kolhe S., Deshpande A., Wangikar K. // Smart Technologies for Energy, Environment and Sustainable Development. - Springer, Singapore, 2019. - P. 571-584.

27. Kirillina, I. V. Nanocomposites based on polytetrafluoroethylene and ultrahigh molecular weight polyethylene: A brief review [Text] / Kirillina I. V., Nikiforov L. A., Okhlopkova A. A. [et al.] // Bulletin of the Korean Chemical Society. -2014. - Т. 35. - №. 12. - С. 3411-3420.

28. Tevruz, T. Tribological behaviours of bronze-filled polytetrafluoroethylene dry journal bearings [Text] / Tevruz T. // Wear. - 1999. - Vol. 230. - №. 1. - P. 61-69.

29. Unal, H. Tribological performance of PTFE bronze filled composites under wide range of application conditions / Unal H., Kurtulus E., Mimaroglu A. [et al.] //

Journal of Reinforced Plastics and Composites. - 2010. - Vol. 29, №. 14. - P. 21842191.

30. Rossi, S. Corrosion protection properties of electroless Nickel/PTFE, Phosphate/MoS2 and Bronze/PTFE coatings applied to improve the wear resistance of carbon steel / Rossi S., Chini F., Straffelini G. [et al.] // Surface and Coatings Technology. - 2003. - Vol. 173, №. 2-3. - P. 235-242.

31. Машков, Ю. К. Структура и износостойкость модифицированного политетрафторэтилена [Текст] / Ю. К. Машков, Л. Ф. Калистратова, З. Н. Овчар. Науч. изд. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. - 144 с.

32. Кропотин О.В. Исследование структуры и фазового состава ультрадисперсного скрытокристаллического графита [Текст] / О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.А. Егорова [и др.] // Омский научный вестник. - 2007, № 9. - С. 19-23.

33. Машков, Ю. К. Влияние скрытокристаллического графита на физические свойства политетрафторэтилена [Текст] / Ю. К. Машков, О. В. Кропотин, В. А. Егорова // Вестник Омского университета. - 2011. - №. 4.- С. 6569.

34. Кропотин, О.В. Разработка полимерных композитов триботехнического назначения с микроразмерными модификаторами [Текст] / О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.А. Егорова // Омский научный вестник. - 2013. -№. 2 (120). - С. 91-94.

35. Пат. 2207351 Российская Федерация, МПК ^8J 7/18. Способ получения износостойкого политетрафторэтилена [Текст] / Больбит Н.М., Дуфлот В.Р., Добров И.В., Ломоносова Н.В., Плотников В.Г.; заявитель и патентообладатель Больбит Николай Михайлович. - № 2000132341/04; заявл. 22.12.00; опубл. 27.06.03.

36. Koo, J. H. Polymer Nanocomposites (Mcgraw-Hill Nanoscience and Technology Series) [Text] / J. H. Koo. New York: McGraw-Hill Professional, 2006. -272 p.

37. Mai, Y-W. Polymer nanocomposites [Text] / Y-W. Mai, Zh.-Zh. Yu // -Cambridge: Woodhead publishing Ltd, 2006. - 613 p.

38. Fischer, H. Polymer nanocomposites: from fundamental research to specific applications [Text] / Fischer H. // Materials Science and Engineering: C. -2003. - Vol. 23. - №. 6. - P. 763-772.

39. Песецкий, С.С. Триботехнические свойства нанокомпозитов, получаемых диспергированием наполнителей в расплавах полимеров [Текст] / С. С. Песецкий, С. П. Богданович, Н. К. Мышкин // Трение и износ. - 2007. - Т. 28. -№. 5. - С. 500.

40. Краснов, А.П. О систематизации нанонаполнителей полимерных композитов [Текст] / А. П. Краснов, В. Н. Адериха, О. В. Афоничева [и др.] // Трение и износ. - 2010. - Т. 31. - №. 1. - С. 93-108.

41. Охлопкова, А.А. Полиолефиновые композиты триботехнического назначения для узлов трения автомобилей [Текст] / А.А. Охлопкова, П.Н. Петрова, С. А. Слепцова [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. -2005. - Т. 13. - №. 6. - С. 797-803.

42. Sawyer, W.G. A study on the friction and wear behavior of PTFE filled with alumina nanoparticles [Text] / W.G. Sawyer, K.D. Freudenberg, P. Bhimaraj [et al.] // Wear. — 2003. — Vol. 254, N 5-6. — P. 573-580.

43. Burris, D.L. Tribological sensitivity of PTFE/alumina nanocomposites to a range of traditional surface finishes [Text] /Burris D.L., Sawyer W.G. // Tribology Transactions. - 2005. - Vol. 48. - №. 2. - P. 147-153.

44. Burris, D.L. Improved wear resistance in alumina-PTFE nanocomposites with irregular shaped nanoparticles [Text] / Burris D. L., Sawyer W. G. // Wear. - 2006. - Vol. 260. - №. 7. - P. 915-918.

45. Li, F. The friction and wear characteristics of nanometer ZnO filled polytetrafluoroethylene [Text] / Li F., Hu K. A., Li J. L., [et al.] // Wear. - 2001. - Vol. 249. - №. 10-11. - P. 877-882.

46. Burris, D.L. Polymeric nanocomposites for tribological applications [Text] / D.L. Burris, B. Boesl, G.R. Bourne [et al.] // Macromolecular Materials and Engineering. — 2007. — Vol. 292, N 4. — P. 387-402.

47. Blanchet, T.A. Sliding wear mechanism of polytetrafluoroethylene (PTFE) and PTFE composites [Text] / Blanchet T.A., Kennedy F.E. // Wear. - 1992. - V. 153. -№. 1. - P. 229-243.

48. Bhargava, S. Unusually effective nanofiller a contradiction of microfiller-specific mechanisms of PTFE composite wear resistance? [Text] / Bhargava S., Blanchet T. A. // Journal of Tribology. - 2016. - Vol. 138. - №. 4. - P. 042001.

49. Zhang, Z. Z. Friction and wear characteristics of metal sulfides and graphite- filled PTFE composites under dry and oil- lubricated conditions [Text] / Zhang Z. Z., Xue Q. J., Liu W. M. [et al.] // Journal of applied polymer science. - 1999.

- Vol. 72. - №. 6. - P. 751-761.

50. Aderikha, V.N. Mechanical and tribological behavior of PTFE-polyoxadiazole fiber composites. Effect of filler treatment [Text] / Aderikha V.N., Shapovalov V.A. // Wear. - 2011. - Vol. 271. - №. 5-6. - P. 970-976.

51. Fan, X. Role of reinforcement types and silica nanoparticles on tribofilm growth at PTFE-Steel interface [Text] / Fan X., Li G., Guo Y. // Tribology International. - 2020. - Vol. 143. - P. 106035.

52. Aderikha, V.N. Peculiarities of tribological behavior of low-filled composites based on polytetrafluoroethylene (PTFE) and molybdenum disulfide [Text] / Aderikha, V. N., Krasnov, A. P., Shapovalov, V. A. [et al.] // Wear. - 2014. - Vol. 320.

- P. 135-142.

53. Aderikha, V.N. Effect of filler surface properties on structure, mechanical and tribological behavior of PTFE-carbon black composites [Text] / V.N. Aderikha, V.A. Shapovalov // Wear. - 2010. - Vol. 268. - №. 11-12. - P. 1455-1464.

54. Охлопкова, А. А. Физико-химические принципы создания триботехнических материалов на основе политетрафторэтилена и ультрадисперных керамик [Текст]: дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.01, 05.02.04: защищена 2000 г. / Охлопкова Айталина Алексеевна. - Гомель, 2000. - 295 c.

55. Okhlopkova A.A. On the mechanism of thermoplasts modification by ultradispersed inorganic fillers [Text] / A.A. Okhlopkova, S.V. Zotov, A.V. Vinogradov [et al.] // International Journal of Polymeric Materials. - 2000. - Vol. 46. - №. 1-2. - P. 11-25.

56. Okhlopkova, A.A. Influence of Nanoceramics on the Properties of Polytetrafluoroethylene [Text] / A. A. Okhlopkova, S. A. Sleptsova // Mechanics of composite materials. - 2003. - Vol. 39. - №. 2. - P. 123-128.

57. Пинчук, Л.С. Поляризационная модель упрочнения термопластов, содержащих ультрадисперсные неорганические наполнители / Л. С. Пинчук, С. В. Зотов, В. А. Гольдаде [и др.] // Журнал технической физики. - 2000. - Т. 70. - №. 2. - С. 38-42.

58. Mittal, V. Polymer layered silicate nanocomposites: a review [Text] / Mittal V. // Materials. - 2009. - Т. 2. - №. 3. - С. 992-1057.

59. Ray, S. S. Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing [Text] / Ray S. S., Okamoto M. // Progress in polymer science. - 2003. - Т. 28. - №. 11. - С. 1539-1641.

60. Никифоров, А.Л. Структура, механические и триботехнические свойства нанокомпозитов на основе модифицированного природными силикатами сверхвысокомолекулярного полиэтилена [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.06./ Леонид Александрович Никифоров - Казань, 2017. - 153 с.

61. Alexandre, M. Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials [Text] / Alexandre M., Dubois P. // Materials Science and Engineering: R: Reports. - 2000. - V. 28. - №. 1-2. - P. 1-63.

62. Механоактивация оксидных и слоистых материалов [Электронный ресурс]: коллективная монография / В.И. Новожонов [и др.]. - Электрон. текстовые данные. - Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2015. -164 c.

63. Lai, S. Q. A Study on the Friction and Wear Behavior of PTFE Filled with Acid Treated Nano- Attapulgite [Text] / Lai S.Q., Li T.S., Liu X.J. [et al.] // Macromolecular Materials and Engineering. - 2004. - V. 289. - №. 10. - P. 916-922.

64. Lai S. Q. The tribological properties of PTFE filled with thermally treated nano-attapulgite [Text] / Lai S. Q., Li T. S., Liu X. J. [et al.] // Tribology International. - 2006. - Vol. 39. - №. 6. - P. 541-547.

65. Слепцова С.А. Структура и триботехнические свойства политетрафторэтилена, модифицированного слоистыми силикатами [Текст] / С.А. Слепцова, Е.С. Афанасьева, В.П. Григорьева // Трение и износ. - 2009. - Т. 30. -№. 6. - С. 587-593.

66. Слепцова, С.А. Разработка полимер-силикатных нанокомпозитов [Текст] / С.А. Слепцова, Ю.В. Кириллина // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. МК Аммосова. - 2013. - Т. 10. - №. 2. - С. 18-25.

67. Слепцова, С. А. Влияние катионов металлов механоактивированного бентонита на трибохимические процессы в ПТФЭ [Текст] / С. А. Слепцова, Н. Н. Лазарева, В. И. Федосеева [и др.] // Трение и износ. - 2018. - Т. 39, №6. - С. 364370.

68. Sleptsova, S. A. Structure and tribological behavior of polytetrafluoroethylene modified with layered silicates [Text] / Sleptsova S. A., Afanas'eva E. S., Grigor'eva V. P. // Journal of Friction and Wear. - 2009. - Vol. 30. -№. 6. - P. 431-437.

69. Cartledge, H. C. Y., Friction and wear mechanisms of a thermoplastic composite GF/PA6 subjected to different thermal histories [Text] / Cartledge H. C. Y., Baillie C., Mai Y. W. // Wear. - 1996. - V. 194. - №. 1-2. - P. 178-184.

70. Zhang, L. Distinct tribological mechanisms of silica nanoparticles in epoxy composites reinforced with carbon nanotubes, carbon fibers and glass fibers [Text] / Zhang L., Zhang G., Chang L.[et al.] // Tribology International. - 2016. - Vol. 104. - P. 225-236.

71. Bijwe, J. Friction and wear performance evaluation of carbon fibre reinforced PTFE composite [Text] / Bijwe J., Neje S., Indumathi J. [et al.] // Journal of reinforced plastics and composites. - 2002. - Vol. 21. - №. 13. - P. 1221-1240.

72. Lancaster, J. K. Polymer-based bearing materials: the role of fillers and fibre reinforcement [Text] / Lancaster J. // Tribology. - 1972. - V. 5, №. 6. - P. 249255.

73. Rashkovan, I. A. The effect of fiber surface treatment on its strength and adhesion to the matrix [Text] / Rashkovan I. A., Korabel'nikov Y. G. //Composites Science and Technology. - 1997. - Vol. 57, №. 8. - P. 1017-1022.

74. Еремин, Е.Н. Структурная модификация дисперсно-наполненного политетрафторэтилена ультразвуковым воздействием при синтезе композиционного материала [Текст] / Е.Н. Еремин, Д.А. Негров // Физическая мезомеханика. - 2013. - Т. 16. - №. 5. - C. 95-101.

75. Sharma, M. Carbon fiber surfaces and composite interphases [Text] / Sharma M., Gao S., Mader E. [et al.] // Composites Science and Technology. - 2014. -Vol. 102. - P. 35-50.

76. Машков, Ю.К. Трибофизика металлов и полимеров: монография [Текст] / Ю.К. Машков. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - 240 с.

77. Машков, Ю.К. Самоорганизация и структурное модифицирование в металлополимерныхтрибосистемах [Текст] / Ю.К. Машков [и др.]. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - 232 с.

78. Машков, Ю.К. Структурная многоуровневая модификация полимерного композиционного материала при синтезе и фрикционном нагружении [Текст] / Ю.К. Машков, В.И. Суриков, Л.Ф. Калистратова // Физическая мезомеханика. - 2002. - Т. 5, № 2. - С. 103-108.

79. Стручкова, Т.С. Разработка и исследование полимерных композиционных материалов на основе активации политетрафторэтилена и углеродных наполнителей [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.01/ Татьяна Семеновна Стручкова - Комсомольск-на-Амуре, 2009. - 115 с.

80. Qian-Qian, S. On the friction and wear behavior of PTFE composite filled with rare earths treated carbon fibers under oil-lubricated condition [Text] / Qian-Qian S., Xian-Hua C. // Wear. - 2006. - Vol. 260. - №. 11-12. - P. 1243-1247.

81. Xian-Hua, C., Effect of rare earths on mechanical and tribological properties of carbon fibers reinforced PTFE composite [Text] / Xian-Hua C., Qian-Qian S. // Tribology Letters. - 2006. - Vol. 23. - №. 2. - P. 93-99.

82. Shi, Y. Tribological properties of PTFE composites filled with surface-treated carbon fiber [Text] / Shi Y., Feng X., Wang H., Lu X. // Journal of materials science. - 2007. - Vol. 42. - №. 20. - P. 8465-8469.

83. Гракович, П.Н. Плазмохимическое формирование нанопокрытий из фторполимера на поверхности углеволокон [Текст] / П.Н. Гракович, В.А. Шелестова, Л.Ф. Иванов [и др.] // Всероссийская конференция «Физика низкотемпературной плазмы» ФНТП-2014. В 2 т. - Litres, 2017. - Т. 2. - С. 283.

84. Шелестова, В.А. Влияние модифицирования углеволокон на структуру и теплофизические свойства политетрафторэтилена [Текст] / В.А. Шелестова, О.Р. Юркевич, П.Н. Гракович // Высокомол. соед. - 2002. - Т. 44, № 4. - С. 697-702.

85. Shelestova, V. A. New antifriction materials of the Fluvis group based on modified carbon fibers [Text] / V. A. Shelestova, P. N. Grakovich, S. G. Danchenko [et al.] // Chemical and Petroleum Engineering. - 2006. - Vol. 42. - №. 11. - P. 663-666.

86. Shelestova, V.A. A fluoropolymer coating on carbon fibers improves their adhesive interaction with PTFE matrix [Text] / V. A. Shelestova, P. N. Grakovich, S. F. Zhandarov // Composite Interfaces. - 2011. - Vol. 18. - №. 5. - P. 419-440.

87. Shelestova, V. A. Surface modification of carbon fiber by fluoropolymer in a low-temperature plasma [Text] / V. A. Shelestova, S. F. Zhandarov, S. G. Danchenko [et al.] // Inorganic Materials: Applied Research. - 2015. - Vol. 6, №. 3. - P. 219-224.

88. Grakovich, P. N. Influence of the Type of Carbon Fiber Filler on the Physical-Mechanical and Tribological Properties of PTFE Composites [Text] / Grakovich P. N., Shelestova V. A., Shumskaja V. J. [et. al] // Journal of Friction and Wear. - 2019. - Vol. 40. - №. 1. - P. 11-16.

89. Vasilev, A. P. Investigation of the Influence of Complex Fillers on the Properties and Structure of Polytetrafluoroethylene [Text] / Vasilev A. P., Okhlopkova

A. A., Struchkova T. S. [et. al] // Journal of Friction and Wear. - 2018. - Vol. 39. - №. 5. - P. 427-432.

90. Song, F. Effects of glass fiber and molybdenum disulfide on tribological behaviors and PV limit of chopped carbon fiber reinforced Polytetrafluoroethylene composites [Text] / F. Song, Q. Wang, T. Wang // Tribology International. - 2016. -Vol. 104. - P. 392-401.

91. Песецкий, С. С. Морфология и свойства гибридных композитов ПА6 с короткими углеродными волокнами и органоглиной [Текст] / С.С. Песецкий, С.П. Богданович, В.В. Дубровский [и др.] // Полимерные материалы и технологии. -2016. - Т. 2. - №. 3. - С. 47-57.

92. Friedrich, K. Effects of various fillers on the sliding wear of polymer composites [Text] / K. Friedrich, Z. Zhang, A.K. Schlarb // Composites Science and Technology. - 2005. - Vol. 65. - №. 15-16. - P. 2329-2343.

93. Кропотин, О.В. Влияние углеродных модификаторов на структуру и износостойкость полимерных нанокомпозитов на основе политетрафторэтилена [Текст] / О.В. Кропотин [и др.] // Журнал технической физики. - 2014. - Т. 84. -№. 5. - С. 66-70.

94. Машков, Ю.К. Формирование структуры и свойств антифрикционных композитов модификацией политетрафторэтилена полидисперсными наполнителями [Текст] / Ю.К. Машков, О.В. Кропотин, С.В. Шилько [и др.] // Материаловедение. - 2015. - № 1. - С. 22-25.

95. Кропотин, О.В. Износостойкость ПТФЭ-композитов для повышения надежности металлополимерных герметизирующих устройств изделий машиностроения: Дис. ... д-ра техн. наук: 05.16.09, - Омск, 2016. - 282 с.

96. Ермаков, С. Ф. Трибология жидкокристаллических наноматериалов и систем [Текст] / С. Ф. Ермаков. - Минск: Беларус. навука, 2011. - 380 с.

97. Voropaev V. Technology of polytetrafluoroethylene-based nanocomposite materials: Structural and morphological aspect [Text] / V. Voropaev, A. Skaskevich, S. Avdeychik[et al.] // Technology. - 2013. - V. 2, №. 2. - P. 19-28.

98. Conte, M. Study of PTFE composites tribological behavior [Text] / Conte M., Igartua A. // Wear. - 2012. - Vol. 296, №. 1-2. - P. 568-574.

99. Чемисенко, О.В. Структура и свойства нанокомпозита на основе политетрафторэтилена, модифицированного диоксидом кремния и скрытокристаллическим графитом [Текст]: автореферат дисс. ... канд. техн. наук: 05.16.09 защищена 14.12.2018. - Омск, 2018. - 21 с.

100. Чемисенко, О. В. Исследование концентрационных и температурных зависимостей характеристик механических свойств нанокомпозитов на основе ПТФЭ [Текст] / О. В. Чемисенко, Р. И. Косаренко, В. А. Макиенко // Омский научный вестник. - 2015. - №. 3 (143). - С. 206-208.

101. Briscoe, B. J. Fundamentals of Friction: Macroscopic and Microscopic Processes [Text] / B. J. Briscoe. - London: NATO ASI Series, 1990. - P. 167-181.

102. Трибология [Текст]. Исследования и приложения: опыт США и СНГ / под ред. В. А. Белого, К. Лудемы, Н. К. Мышкина. - М.: Машиностроение, 1993. -454 с.

103. Tanaka, K. Effect of various fillers on the friction and wear of polytetrafluoroethylene-based composites [Text] / Tanaka K., Kawakami S. // Wear. -1982. - Vol. 79, №. 2. - P. 221-234.

104. Охлопкова, А. А. Фторполимерные композиты триботехнического назначения [Текст] / А. А. Охлопкова, П. Н. Петрова, О. В. Гоголева [и др.] // Трение и износ. - 2007. - Т. 28, № 6. - С. 627-633.

105. Машков, Ю.К. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация. [Текст] / Ю.К. Машков, З.Н. Овчар, В.И. Суриков [и др.] - Москва: Машиностроение, 2005. - 240 с.

106. Blanchet, T. A. Coupled effect of filler content and countersurface roughness on PTFE nanocomposite wear resistance [Text] / Blanchet T. A., Kandanur S. S., Schadler L. S. //Tribology Letters. - 2010. - Vol. 40, №. 1. - P. 11-21.

107. Паншин, Ю.А. Фторопласты [Текст] / Ю.А. Паншин, С.Г. Малкевич, У.С. Дунаевская. - Москва: Химия, 1978. - 232 с.

108. Suh, N. P. An overview of the delamination theory of wear[Text] / Suh N. P. //Wear. - 1977. - Vol. 44, N 1. - P. 1-16.

109. Sawyer, W. G. Mechanistic studies in friction and wear of bulk materials / Sawyer W. G., Argibay N., Burris D. L. [et al.] // Annual Review of Materials Research. - 2014. - Vol. 44. - P. 395-427.

110. Arkles, B. C. The molecular weight of PTFE wear debris [Text] / Arkles B. C., Schireson M. J. // Wear. - 1976. - Vol. 39, N. 1. - P. 177-180.

111. Гольдаде, В. А. Ингибиторы изнашивания металлополимерных систем [Текст] / В. А. Гольдаде, В. А. Струк, С. С. Песецкий. - М.: Химия, 1993. - 240 с.

112. Bahadur, S. The action of fillers in the modification of the tribological behavior of polymers [Text] / Bahadur S., Gong D. // Wear. - 1992. - Vol. 158. - №. 12. - P. 41-59.

113. Wang, Y. Tribological properties of transfer films of PTFE-based composites [Text] / Wang Y., Yan F. // Wear. - 2006. - Vol. 261. - №. 11. - P. 13591366.

114. Bahadur, S. The development of transfer layers and their role in polymer tribology [Text] / Bahadur S. // Wear. - 2000. - Vol. 245. - №. 1. - P. 92-99.

115. Охлопкова, А.А. Разработка полимерных композитов на основе политетрафторэтилена и базальтового волокна [Текст] / А.А. Охлопкова, С.В. Васильев, О.В. Гоголева // Нефтегазовое дело. - 2011. - № 6. - С. 404-410.

116. Ye, J. Transfer film evolution and its role in promoting ultra-low wear of a PTFE nanocomposite [Text] / Ye J., Khare H. S., Burris D. L. // Wear. - 2013. - Vol. 297. - №. 1. - P. 1095-1102.

117. Pitenis, A. A. Ultralow wear PTFE and alumina composites: it is all about tribochemistry [Text] / Pitenis A. A., Harris K. L., Junk C. P. [et al.] // Tribology Letters. - 2015. - Vol. 57. - №. 1. - P. 4.

118. Krick, B. A. Environmental dependence of ultra-low wear behavior of polytetrafluoroethylene (PTFE) and alumina composites suggests tribochemical mechanisms [Text] / Krick B. A., Ewin J. J., Blackman G. S. [et al.] // Tribology International. - 2012. - Vol. 51. - P. 42-46.

119. Хайнике, Г. Трибохимия: пер. с англ. М.Г. Гольдфельда. -М.: Изд-во Мир, 1987. - 584 с.

120. Onodera, T. Chemical reaction mechanism of polytetrafluoroethylene on aluminum surface under friction condition [Text] / Onodera T., Kawasaki K., Nakakawaji T. [et al.] //The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - Vol. 118. - №. 10. - P. 5390-5396.

121. Onodera, T. et al. Effect of tribochemical reaction on transfer-film formation by poly(tetrafluoroethylene)[Text] / Onodera T., Kawasaki K., Nakakawaji T. [et al.] // The Journal of Physical Chemistry C. - 2014. - Vol. 118. - №. 22. - P. 1182011826.

122. Campbell, K. L. Ultralow Wear PTFE-Based Polymer Composites—The Role of Water and Tribochemistry [Text] / Campbell, K. L., Sidebottom, M. A., Atkinson [et al.]//Macromolecules. - 2019. - Vol. 52. - №. 14. - P. 5268-5277.

123. Sidebottom, M. A. Wear-Induced Microstructural and Chemical Changes in Poly[tetrafluoroethylene-co-(perfluoroalkyl vinyl ether)] (PFA) [Text] / Sidebottom M. A., Junk C. P., Salerno H. L. [et al.]//Macromolecules. - 2018. - Vol. 51. - №. 23. -P. 9700-9709.

124. Износостойкие материалы в химическом машиностроении [Текст]: Справочник / [Б.Д. Воронков, Ю.М. Виноградов, Г.Е. Лазарев и др.]; под ред. д-ра техн. наук Ю.М. Виноградова. - Ленинград: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1977. - 254 с.

125. Крагельский, И.В. Коэффициенты трения [Текст] / И.В. Крагельский, И.Э. Виноградова М.: Машгиз, 1962. - 220 с.

126. Lancaster, J. K. The effect of carbon fibre reinforcement on the friction and wear of polymers [Text] / Lancaster J. K. //Journal of Physics D: Applied Physics. -1968. - Vol. 1. - №. 5. - P. 549.

127. Voss, H. On the wear behavior of short-fiber-reinforced PEEK composites [Text] / Voss H., Friedrich K. //Wear. - 1987. - Vol. 116. - №. 1. - P. 1-18.

128. Friedrich, K. Recent advances in polymer composites' tribology [Text] / Friedrich K., Lu Z., Hager A. M. // Wear. - 1995. - Vol. 190. - №. 2. - P. 139-144.

129. Friedrich, K. Carbon fibers in tribo-composites [Text] / Friedrich K., Chang L. // The Structural Integrity of Carbon Fiber Composites. - Springer, Cham, 2017. - P. 909-969.

130. Chang, L. Tribological properties of epoxy nanocomposites: Part II. A combinative effect of short carbon fibre with nano-TiO2 [Text] / Chang L., Zhang Z. //Wear. - 2006. - Vol. 260. - №. 7. - P. 869-878.

131. Li, J. The oxidation- treated interface on tribological properties of carbon fibers- reinforced PTFE composite under oil- lubricated condition [Text] / Li J., Su Y. H. // Surface and Interface Analysis. - 2009. - Vol. 41. - №. 4. - P. 333-337.

132. Shangguan, Q. Investigation on mechanism of the improvement in tribological properties of carbon fiber reinforced polytetrafluoroethylene composites by surface treatment [Text] / Shangguan Q., Cheng X. // Journal of Shanghai Jiaotong University (Science). - 2012. - Vol. 17. - №. 4. - P. 490-493.

133. Chang, L. Enhancement effect of nanoparticles on the sliding wear of short fiber-reinforced polymer composites: a critical discussion of wear mechanisms [Text] / Chang L., Friedrich K. // Tribology international. - 2010. - Vol. 43. - №. 12. - P. 23552364.

134. ГОСТ 10007-80. Фторопласт-4. Технические условия. - Введ. 1987-0701. - М.: Стандартинформ, 2008. - 15 с.

135. Петрова, П.Н. Разработка машиностроительных триботехнических материалов на основе политетрафторэтилена и природных цеолитов якутских месторождений [Текст]: автореф. дис. насоиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.02.01 / Павлина Николаевна Петрова; Ин-т неметал. материалов СО РАН. -Якутск: 2002. - 24 с.

136. Негров, Д. А. Ультразвуковые колебательные системы для синтеза полимерных композиционных материалов: моногр. [Текст] / Д. А. Негров, Е. Н. Еремин, [и др.]. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2012. - 132 с.

137. Aderikha, V. N. Effects of ultrasound treatment of expanded graphite (EG) on the sliding friction, wear resistance, and related properties of PTFE-based

composites containing EG / Aderikha V. N., Krasnov A. P., Naumkin A. V. [et al.] // Wear. - 2017. - Vol. 386. - P. 63-71.

138. Воропаев, В.В. Технология формирования высокопрочных износостойких фторкомпозитов [Текст] / В.В. Воропаев, С.В. Авдейчик, В.А. Струк // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук. - 2014. - №. 1. - С. 51-59.

139. Кропотин, О. В. Влияние линейной вязкоупругости ПТФЭ-композита на параметры контактного взаимодействия в герметизирующем устройстве [Текст] / О. В. Кропотин // Омский научный вестник. - 2014. - №. 1 (127). - С. 106-109.

140. Петухова, Е. С. Влияние фторорганической обработки углеродных волокон на свойства полиэтиленовых углекомпозитов [Текст] / Е. С. Петухова, П. Н. Гракович // ПОЛИКОМТРИБ-2017: тезисы докладов междунар. научно-технич. конф. - Гомель: ИММС НАН Беларуси. - 2017. - С. 188.

141. Murray, H.H. Applied clay mineralogy: occurences, processing and applications of kaolins, bentonites, palygorskitesepiolite, and common clays [Text] / H.H. Murray. - Amsterdam: Elsevier, 2006. - Vol. 2. - 179 p.

142. Бузник, В.М. Особенности строения порошковой формы политетрафторэтилена марки «ФЛУРАЛИТ®» [Текст] / В.М. Бузник, М.В. Гришин, Ю.Е. Вопилов, [и др.] // Перспективные материалы. -2010.- № 1.- С. 6367.

143. Панин, С. В. Износостойкие композиты на основе СВМПЭ, наполненные твердосмазочными частицами фторопласта [Текст] / С.В. Панин, Н.Н., Валентюкевич, Н.Н. Корниенко [и др.] // Современные технологии и материалы новых поколений: сборник трудов Международной конференции с элементами научной школы для молодежи, г. Томск, 9-13 октября 2017 г.—Томск, - 2017. - С. 28-29.

144. ГОСТ 11262-80. Пластмассы. Метод испытания на растяжение [Текст]. - Взамен ГОСТ 11262-76; введ. 1980-12-01. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 14 с.

145. ГОСТ 4651-2014. Пластмассы. Метод испытания на сжатие [Текст]. -Взамен ГОСТ 4651-82; введ. 2015-03-01. - М.: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

146. ГОСТ 4670-2015. Пластмассы. Определение твердости. Метод вдавливания шарика [Текст]. - Взамен ГОСТ 4670-91; введ. 2017-01-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 10 с.

147. ГОСТ 15139-69. Пластмассы. Методы определения плотности (объемной массы) [Текст]. - М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1988. - 18 с.

148. ГОСТ 11629-2017. Пластмассы. Метод определения коэффициента трения [Текст]. - Взамен ГОСТ 11629-75; введ. 2018-01-07. - М.: Стандартинформ, 2017. - 7 с.

149. Скотникова, М.А. Практическая электронная микроскопия в машиностроении: монография [Текст] / М. А. Скотникова, М. А. Мартынов -СПб: Изд-во ПИМаш, 2005. - 92 с.

150. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ: в 2-х книгах. Книга 1 [Текст] / Дж. Гоулдстейн, Д. Ньюбери, П. Эчлин, Д. Джой, Ч. Фиори, Э. Лифшин. Пер. с англ. - М.: Мир, 1984. - 303 с.

151. Долгова, Е. В. Компьютерное моделирование манипулирования нанообъектами при помощи атомно-силового микроскопа [Текст] / Е. В. Долгова, В. П. Константинов, Д. С. Курушин [и др.] // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. - 2011. - Т. 15. - №. 2 (42). - С. 45-51.

152. Калинина, Л.С. Анализ конденсационных полимеров [Текст] / Л.С. Калинина, М.А. Моторина, Н.И. Никитина, Н.А. Хачапуридзе. - М.: Химия, 1984. - 296 с.

153. Лазарева, Н.Н. Разработка триботехнических материалов на основе политетрафторэтилена и механоактивированных слоистых силикатов [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.17.06. / Надежда Николаевна Лазарева - Казань, 2019. -173 с.

154. Охлопкова, А. А. Применение методов активации в технологии полимерных композитов [Текст] / А.А. Охлопкова, С.А. Слепцова, П.Н. Брощева // Журнал химической технологии. - 2000. - №2. - С.17-22.

155. Мартынов, М.А. Рентгенография полимеров. Метод. пособие для промышленных лабораторий [Текст] / М.А. Мартынов, К.А. Вылегжанина. - Л.: Изд-во «Химия», 1972. - 96 с.

156. Игнатьева, Л.Н. Влияние взрывной обработки на строение и свойства политетрафторэтилена [Текст] / Л. Н. Игнатьева, Н. А. Адаменко, Г. В. Агафонова [и др.] // Вестник ДВО РАН. -2013. -№5 (171). - С.44-52.

157. Брискман, Б.А. Исследование кристалличности политетрафторэтилена методами рентгеноструктурного анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии [Текст] / Б.А. Брискман, В.Н. Рогова, В.Я. Дударев, А.И. Нойфех // Высокомолекулярные соединения. - 1989. - Т. 31 Б. - № 7. - С. 539-543.

158. Охлопкова, А. А. Исследование влияния оксида алюминия на структуру и свойства ПТФЭ [Текст] / А.А. Охлопкова, Т.С. Стручкова, А.П. Васильев // Фундаментальные исследования. - 2014. - Т. 12. - №. 12. С. 25572562.

159. Дисперсно-наполненные полимерные композиты технического и медицинского назначения [Текст] / Б.А. Люкшин [и др.]; отв. ред. А.В. Герасимов; - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2017. - 308 с.

160. Адериха, В. Н. Прочностные свойства, структура и износостойкость композитов ПТФЭ-технический углерод [Текст] / В. Н. Адериха, В. А. Шаповалов, Ю. М. Плескачевский // Трение и износ. - 2008. - Т. 29. - №. 2. - С. 160-168.

161. Васильев, А.П. Разработка антифрикционных материалов на основе политетрафторэтилена с углеродными волокнами [Текст] / А.П. Васильев, А.А. Охлопкова, Т.С. Стручкова [и др.] // Вестник СВФУ им. М.К. Аммосова. - 2017. -№. 3 (59). - С. 39-47.

162. Охлопкова, А. А. Исследование свойств и структуры политетрафторэтилена, наполненного модифицированными углеродными

волокнами "Белум" [Текст] / А.А. Охлопкова, Т.С. Стручкова, А.П. Васильев, А.Г. Алексеев // Трение и износ. - 2016. - Т. 37. - №. 6. - С. 704-711.

163. Охлопкова, А. А. Температурные зависимости триботехнических параметров композитов на основе ПТФЭ и природных цеолитов [Текст] / А. А. Охлопкова, П. Н. Петрова, А. П. Краснов, [и др.] // Трение и износ. - 2003. - Т. 24. - №. 3. - С. 295.

164. Ali, M.A. B.M. Morphology development of polytetrafluoroethylene in a polypropylene melt (IUPAC Technical Report) [Text] / Ali M.A. B.M., Nobukawa S., Yamaguchi M. // Pure and Applied Chemistry. - 2011. - Vol. 83. - №. 10. - P. 18191830.

165. Chen, B. Boston ivy-like clinging of dendritic polytetrafluoroethylene nano-ribbons to the surface of carbon fiber [Text] / Chen B., Wang J., Yan F. //Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. - 2012. - Vol. 43. - №. 7. -P. 1028-1031.

166. Wang Q. Modification effects of short carbon fibers on mechanical properties and fretting wear behavior of UHMWPE composites [Text] / Wang Q., Wang H., Wang Y. [et al.] //Surface and Interface Analysis. - 2016. - Vol. 48. - №. 3. - P. 139-145.

167. Соболев, Г. П. Роль структуры материала наноуровня для изделий из фторопласта-4 [Текст] / Г. П. Соболев, А. Н. Ильин // FluorineNotes. - Т. 74, № 1.

168. Васильев, А. П. Взаимосвязь надмолекулярной структуры и триботехнических свойств политетрафторэтилена с углеродными волокнами [Текст] / А. П. Васильев, А. А. Охлопкова, Т. С. Стручкова [и др.] // Вестник СВФУ им. М.К. Аммосова. - 2017. - №. 5 (61). - C. 37-46.

169. Хатипов С. А. Морфология облученного политетрафторэтилена [Текст] / С. А. Хатипов, С. А. Серов, Н. В. Садовская [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 2012. - Т. 54. - №. 9. - С. 1360-1360.

170. Горяинова А.В. Фторопласты в машиностроении [Текст] / А.В. Горяинова, Г.К. Божков, М.С. Тихонова // М.: Машиностроение. - 1971. - С. 39-42.

171. Истомин Н.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров [Текст] / Н.П.Истомин, А.П.Семенов // М.: Наука, - 1981. - 146 с.

172. Липатов, Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров [Текст] / Ю. С. Липатов. - М.: Химия, 1977. 304 с.

173. Vasilev, A.P. Mechanical and Tribological Properties of Polytetrafluoroethylene Composites with Carbon Fiber and Layered Silicate Fillers /Vasilev A.P., Struchkova T.S., Nikiforov L.A. [et. al] // Molecules. - 2019. - Vol. 24. - №. 2. - P. 224.

174. Горбацевич, Г.Н. Герметизирующие фторкомпозиты повышенной износостойкости [Текст] / Г. Н. Горбацевич, В. А. Струк, Д. В. Лышов // Учебно-методический центр «Промагромаш» ОАО «Белкард». - 2008. - С. 316.

175. Тугов, И. И. Химия и физика полимеров [Текст]: учеб. пособие / И. И. Тугов, Г. И. Кострыкина. - М.: Химия, 1989. - 432 с.

176. Khedkar, J. Sliding wear behavior of PTFE composites [Text] / Khedkar J., Negulescu I., Meletis E. I. // Wear. - 2002. - Т. 252. - №. 5. - С. 361-369.

177. Chen, B. Synergism of carbon fiber and polyimide in polytetrafluoroethylene-based composites: friction and wear behavior under sea water lubrication [Text] / Chen B., Wang J., Yan F. // Materials & Design (1980-2015). -2012. - Vol. 36. - P. 366-371.

178. Lv, M. Surface energy, hardness, and tribological properties of carbon-fiber/polytetrafluoroethylene composites modified by proton irradiation / Lv M., Wang L., Liu J. [et al.] // Tribology International. - 2019. - Vol. 132. - P. 237-243.

179. Biswas, S. K. Friction and wear of PTFE—a review [Text] / Biswas S. K., Vijayan K. // Wear. - 1992. - Vol. 158. - №. 1-2. - P. 193-211.

180. Chen, B. Synergism of carbon fiber and polyimide in polytetrafluoroethylene-based composites: Friction and wear behavior under sea water lubrication [Text] / Chen B., Wang J., Yan F. // Materials & Design (1980-2015). -2012. - Vol. 36. - P. 366-371.

181. Шевченко, В. Г. Основы физики полимерных композиционных материалов [Текст] / В. Г. Шевченко. - М.: Изд-во МГУ, 2010. - 99 с.

182. Myshkin, N. K. Tribology of polymers: adhesion, friction, wear, and masstransfer [Text] / N. K. Myshkin, M. I. Petrokovets, A. V. Kovalev // Tribology International. - 2005. - Vol. 38. - №. 11-12. - P. 910-921.

183. Краснов, А. П. Трение и изнашивание углеродопластов на основе полиамидов различного химического строения [Текст] / А. П. Краснов, И. А. Рашкован, О. В. Афоничева [и др.] // Трение и износ. - 2006. - Т. 27. - №. 5. - С. 527-534.

184. Varadi, K. Contact and thermal analysis of transfer film covered real composite-steel surfaces in sliding contact [Text] / Varadi K., Neder Z., Friedrich K. // Tribology international. - 2000. - Vol. 33. - №. 11. - P. 789-802.

185. Витязь, П.А. Механика пластической деформации и разрушения поверхностно упрочненных твердых тел в условиях трения [Текст] / П.А. Витязь, В.Е. Панин, А.В. Белый, А.В. Колубаев // Физическая мезомеханика. - 2002. - Т.5. - №1. - С. 15-28.

186. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) [Текст] / A.B. Чичинадзе, Э.М. Берлинер, Э.Д. Браун и др.; под общ. ред. A.B. Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 2003. -576 с.

187. Friedrich, K. Tribology of polymeric nanocomposites: friction and wear of bulk materials and coatings [Text] / K. Friedrich, A.K. Schlarb. - 2nd ed. - Oxford; Waltham: Elsevier / Butterworth-Heinemann, 2013. - xxv, 808 p.

188. Охлопкова, А. А. Влияние углеродных волокон и дисульфида вольфрама на свойства и структуру политетрафторэтилена [Текст] / А. А. Охлопкова, А. П. Васильев, Т. С. Стручкова [и др.] // Полимерные материалы и технологии. - 2018. - Т. 4. - №. 3. - С. 26-34.

189. Композиты на основе полиолефинов: под. ред. Домасиуса Нвабунмы и Тейна Кю, перевод с англ. под редакцией В. Н. Кулезнева. СПб.: Профессия, -2014, -С. 744.

190. Ye, P. Tribological behaviors of carbon series additions reinforced CF/PTFE composites at high speed [Text] / Ye P., Wu J., Mu L. [et al.] // Journal of Applied Polymer Science. - 2016. - Vol. 133. - №. 20. - P. 43236.

191. Воропаев, В. В. Технологические аспекты получения волокнистых наполнителей для фторкомпозитов [Текст] / В. В. Воропаев, В. А. Струк, В. Ю. Яроцкий[и др.] // Весшк ГрДУ iмя Янк Купалы. Сер 6. Тэхника. - 2013. - №. 3. -С. 54.

192. Лазарева, Н. Н. Исследование влияния механоактивации на свойства и структуру полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и вермикулита [Текст] / Н. Н. Лазарева, С. А. Слепцова, А.

A. Охлопкова [и др.] // Полимерные материалы и технологии. - 2018. - № 2 (4). -С. 32-40.

193. Burris, D.L. Polymeric nanocomposites for tribological applications [Text] / D.L. Burris, B. Boesl, G.R. Bourne [et al.] // Macromolecular Materials and Engineering. - 2007. - Vol. 292, N 4. - P. 387-402.

194. Колесников, И. В. Системный анализ и синтез процессов, происходящих в металлополимерных узлах трения фрикционного и антифрикционного назначения [Текст] / И. В. Колесников - М.: ВИНИТИ РАН, 2017. - 384 с.

195. Игнатьева, Л.Н. ИК-спектроскопические исследования политетрафторэтилена и его модифицированных форм [Текст] / Л. Н. Игнатьева,

B.М. Бузник // Российский химический журнал. - 2008. - Т. LII, № 3. - С. 139-146.

196. Адаменко, Н. А. Исследование молекулярной структуры политетрафторэтилена после взрывной обработки [Текст] / Н. А. Адаменко, Л. Н.Игнатьева, Г. В. Агафонова [и др.] // Известия ВолгГТУ. - 2014. - Т. 9. - №. 9. -

C. 45-48.

197. Казицына, Л. А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР спектроскопии в органической химии [Текст] / Л. А. Казицына, Н. Б. Куплетская. - М.: Высшая школа, 1971. - 237 с.

198. Dhanumalayan, E. Performance properties and applications of polytetrafluoroethylene (PTFE)—a review [Text] / Dhanumalayan E., Joshi G. M. //Advanced Composites and Hybrid Materials. - 2018. - Vol. 1. - №. 2. - P. 247-268.

199. Каталог МИТО. [Электронный ресурс]. 2019. URL: http://www.mito.ru/images/katalog2019.pdf (дата обращения: 25.05.2020).

200. Сытый, Ю. В. Свойства и применение радиационно-модифицированного фторопласта Ф-4РМ [Текст] / Ю. В. Сытый, Л. В. Чурсова, С. А. Хатипов [и др.] // Авиационные материалы и технологии. - 2012. - С. 48-55.

УТВЕРЖДАЮ

УТВЕРЖДАЮ

Генеральный директор ООО МИН «Автономные технологии» Потапов Н.А.

>У им. М.К. Аммосова

2020 г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы. нижеподписавшиеся, представители ООО МИГ1 «Автономные технологии», руководитель производства Филиппов Иван Михайлович, главный инженер Цой Июрь Михайлович, главный программист Шадрин Федот Степанович, с одной стороны, и представители УНТЛ «Технологии полимерных нанокомпозитов», Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. главный научный сотрудник Охлопкова Л й галина Алексеевна, зав. лаб. Слепцова С ар дана Афанасьевна, ведущий инженер Дьвконов Афанасий Алексеевич, ведущий инженер Васильев Андрей Петрович, доцент Стручкова Татьяна Семеновна, старший преподаватель Алексеев Алексей [ аври тьевич. с другой стороны, составили настоящий акт о внедрении разработанного сотрудниками лаборатории композита на основе политетрафторэтилена модифицированного углеродными волокнами и слоистыми силикатами, эксплуатируемого при сухом трении.

Основные рсплыагы работы: изготовлены подшипники скольжения из модифицированного ПТФЭ дня робота-уборщика «УеЕ)го1<1»

Резу льтаты работы внедрены 15 января 2020 г. на щетку робота-уборщика «УеЕ>гоиЬ расположенного в ГТ-парке г. Якутска, ул. Ленина, д. 1.

От МИН «Автономные технологии»: От УНТЛ «Технологии полимерных

Цой И М.

Заведующий лабораторией Слепцова С.А.

Г.тавный программист

Ведущий инженер

Доцент ХО ИЕН Стручкова Т.С.

Старший преподаватель ХО ИЕН

УТВЕРЖДАЮ:

5 - : г.__

И.о. ректора СВФУ им. М.К.

\

Аммосова.

Михайлова Е.И^/^/ <<//» w&rrctfaLL 2018 г. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Мы, нижеподписавшиеся, представители АО «Водоканал» зам. начальника службы водоснабжения Паренко Евгений Геннадьевич, инженер службы водоснабжения Болотин Вячеслав Сергеевич, слесарь Макаров Денис Борисович, с одной стороны, и представители УНТЛ «Технологии полимерных нанокомпозитов», Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова главный научный согрудник Охлопкова Айталина Алексеевна, зав. лаб. Слепцова С.А., доцент ХО Стручкова Татьяна Семеновна, вед. инженер Дьяконов Афанасий Алексеевич, вед. инженер Федоров Андрей Леонидович, с другой стороны, составили настоящий акт о внедрении разработанного сотрудниками лаборатории Васильева А.П., Алексеева А.Г. и Стручковой Т.С. композита на основе политетрафторэтилена, модифицированного углеродными волокнами для изделий, эксплуатируемых в герметичных узлах.

Основные результаты работы: изготовлены мембраны для дозаторных . насосов DDE.

Результаты работы внедрены 15 июля 2018 г. на дозаторном насос DDE расположенного на водоузле №4.

От АО «Водоканал»: Замначальника службы водоснабжения Паренко Е.Г.

Инженер службы водоснабжения Болота^Ь^?

Слесарь АВР Макаров ДБ.

УТВЕРЖДАЮ: