Триботехнические материалы на основе СВМПЭ, модифицированного наноразмерными оксидными керамиками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Охлопкова Татьяна Андреевна

• Охлопкова Татьяна Андреевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Охлопкова Татьяна Андреевна

1.1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен

1.1.1. Синтез, молекулярное строение и морфология СВМПЭ

1.1.2. Свойства и особенности переработки СВМПЭ

1.1.3. Перспективы применения СВМПЭ на основе обзора российского и мирового рынков

1.2. Дисперснонаполненные композиционные материалы на основе СВМПЭ

1.2.1. Полимерные композиционные материалы на основе СВМПЭ

1.2.2. Наноразмерные дисперсные неорганические соединения как модификаторы полимеров

1.2.3. Особенности структурообразования СВМПЭ при наполнении наночастицами

1.3. Современные тенденции в технологии получения ПКМ на основе СВМПЭ

1.3.1. Особенности переработки ПКМ на основе СВМПЭ

1.3.2. Основы применения УЗ-колебаний в переработке полимерных материалов

1.4. Постановка цели и задач исследований

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Объекты исследования

2.2. Технология получения ПКМ

2.2.1. Совмещение компонентов в лопастных и шаровых смесителях

2.2.2. Совмещение компонентов под воздействием УЗ-колебаний

2.3. Методы структурных исследований

2.3.1. Измерение плотности компонентов и ПКМ

2.3.2. Рентгенофазовый анализ

2.3.4. ИК-спектроскопия

2.3.5. Дифференциально-сканирующая калориметрия

2.3.4. Анализ размеров наночастиц в жидкой среде

2.3.5. Сканирующая электронная и атомно-силовая микроскопия

2.4. Методы механических исследований свойств материала

2.5. Триботехнические исследования композитов

2.6. Статистическая обработка экспериментальных данных

2.7. Выводы к главе

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СОВМЕЩЕНИЯ СВМПЭ С НАНОРАЗМЕРНЫМИ НАПОЛНИТЕЛЯМИ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ УЗ-КОЛЕБАНИЙ

3.1. Выбор условий совмещения СВМПЭ и наночастиц наполнителей в жидкой среде под воздействием УЗ-волн

3.2. Влияние УЗ-колебаний на структуру и механические свойства СВМПЭ

3.3. Анализ эффективности совмещения СВМПЭ с наночастицами

наполнителей

3.5. Выводы к главе

ГЛАВА IV. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ СВМПЭ/ОКСИДНАЯ КЕРАМИКА

4.1. Изучение сферолитов в полимерных нанокомпозитах СВМПЭ

4.2. Влияние способа совмещения СВМПЭ и наноразмерных наполнителей на механические характеристики ПКМ

4.3. Кристалличность ПКМ

4.4. Механические свойства ПКМ, полученных методом совмещения под действием УЗ-волн

4.5. Выводы к главе

ГЛАВА V. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРИБОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СВМПЭ

5.1. Основные триботехнические характеристики полимерных нанокомпозитов СВМПЭ/оксидная керамика

5.2. Изучение поверхности трения нанокомпозитов СВМПЭ/оксидная керамика

5.3. Трибохимические процессы в ПКМ при фрикционном воздействии в металлополимерной паре

5.4. Сравнительный анализ триботехнических характеристик разработанного материала на основе СВМПЭ и оксида циркония с известными аналогами

5.5. Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................Ошибка! Закладка не определена.

Список сокращений и условных обозначений:

Список литературы

Приложения

Приложение 1 Результаты физико-механических и триботехнических испытаний ПКМ

Приложение 2 Акты внедрения

Приложение 3 Патент (титульный лист)

158

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Триботехнические материалы на основе СВМПЭ, модифицированного наноразмерными оксидными керамиками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы диссертационного исследования. С интенсивным внедрением полимерных нанокомпозитов во все отрасли промышленности приоритетной областью материаловедения является создание многофункциональных материалов, адаптированных к заданным условиям эксплуатации. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) благодаря уникальному сочетанию высокой прочности, жесткости, низкого коэффициента трения, агрессивостойкости и износостойкости представляет огромный интерес как один из перспективных конструкционных полимеров. Российский рынок СВМПЭ сформирован слабо из-за отсутствия многотоннажного промышленного синтеза, необходимых мощностей по переработке СВМПЭ в готовые изделия и рынка сбыта продукции. Общее и тяжелое машиностроение, химическая и нефтехимическая промышленность, электротехника, которые являются самыми емкими областями применения полимерных материалов, продолжают использовать более дорогостоящие полимеры с аналогичными свойствами. В связи с этим чрезвычайно важны отечественные научные изыскания по разработке и изучению физико-химических свойств полимерных нанокомпозитов на основе СВМПЭ.

Наполнение СВМПЭ соединениями различной химической природы позволяет повысить исходные характеристики за счет армирующего и структурирующего эффектов. Особое внимание уделяется наполнителям, обладающим размерами в нанометровом масштабе, которые характеризуются особыми квантово-размерными эффектами, аномально высокими значениями удельной поверхности и метастабильным состоянием из-за экстремальных условий синтеза. Однако существует проблема использования подобных наносистем в конструкционном материаловедении, заключающаяся в склонности наночастиц к агломерации из-за чрезвычайно высокой поверхностной энергии. Достижение равномерного распределения наполнителя в СВМПЭ, кроме всего прочего, затрудняется невозможностью перевода полимера в вязкотекучее

состояние из-за высокого значения молекулярной массы. В связи с этим создание полимерных нанокомпозитов на основе СВМПЭ с наиболее эффективным усилением полимерной матрицы является актуальной задачей, представляющей научный и практический интерес. В диссертационной работе предлагается применить ультразвуковые (УЗ) колебания для дезинтеграции агломератов нанонаполнителей, достижения их равномерного распределения в полимерной матрице и обеспечения необходимых свойств материалам.

Степень разработанности научной проблемы. К настоящему времени накоплен определенный фактический материал по исследованию и применению полимеров и полимерных композиционных материалов (ПКМ) в металлополимерных трибосистемах. Способность СВМПЭ сохранять высокую ударостойкость до -100°С и высокую ударную вязкость до -180°С расширяет области применения СВМПЭ и композиционных материалов на его основе в качестве деталей машин и технических средств, функционирующих в условиях экстремально низких температур арктических регионов РФ. Из работ О.В. Гоголевой, Е.С. Петуховой, Л.А. Никифорова доказана эффективность использования ПКМ на основе СВМПЭ в качестве материалов подшипников скольжения высоконагруженных узлов трения и деталей автомобилей КАМАЗ, УАЗ, ЛИАЗ, работающих в интервале температур от +50°С до -50°С. Установлено, что наполнение СВМПЭ наноразмерными и нанострукту-рированными соединениями является эффективным приемом повышения надежности и долговечности машин и механизмов, эксплуатируемых в регионах с холодным климатом.

Одними из первых по созданию и изучению ПКМ с содержанием ультрадисперсных наполнителей для использования в узлах трения технических средств являются работы материаловедческой школы Якутского научного центра СО АН СССР в составе И.Н. Черского, А.В. Виноградова, А.А. Охлопковой, О.А. Андриановой и др., материаловедов Института механики металлополимерных систем имени В.А. Белого НАН Беларуси: Л.С. Пинчука, Ю.М. Плескачевского, В.А. Гольдаде, С.В. Шилько и др. Значительный вклад в

разработку, экспериментальную апробацию и внедрение в практику всё более совершенных технологий создания полимерных композитов триботехнического назначения внесли Ю.К. Машков, А.П. Краснов, С.В. Панин, В.М. Бузник,

H.А. Адаменко, Г.Е. Селютин, С.А. Слепцова, Е.Ю. Шиц и др. Но, несмотря на это, многие принципы и закономерности создания и изнашивания полимерных нанокомпозитов на основе СВМПЭ до сих пор не раскрыты.

Научная новизна работы:

I. Впервые разработан полимерный нанокомпозит на основе СВМПЭ и ZrO2 при содержании наполнителя 0,5-1 мас. %, обладающий значительно превосходящими показателями прочности и износостойкости по сравнению с исходным СВМПЭ. Данный состав характеризуется равномерным распределением наполнителя в матрице СВМПЭ благодаря использованию разработанного способа совмещения компонентов с УЗ-диспергированием агломератов наночастиц ZrO2 в жидкой среде и адсорбированием наночастиц керамики на поверхности частиц СВМПЭ.

2. Выявлено существенное влияние УЗ-обработки на структуру и свойства исходного ненаполненного СВМПЭ с изменением морфологии частиц СВМПЭ и уплотнением ламелей полимерного связующего, приводящих к изменению деформационно-прочностных свойств.

3. Установлено, что на поверхности трения протекают процессы трибоокислительной деструкции и структурирования с увеличением степени кристалличности поверхностных слоев, а также формирования сложных упорядоченных вторичных структур. Зарегистрировано концентрирование нанонаполнителей на поверхности трения с увеличением их содержания в 1,5-2 раза.

Практическая значимость работы. Разработан способ совмещения СВМПЭ с наноразмерными оксидными керамиками под действием УЗ колебаний, приводящий к существенному повышению прочностных и триботехнических показателей ПКМ (патент РФ №2586979). Данный способ использован при выполнении х/д с компанией Changchun Zhongke Applied Chemistry Materials Co.,

Ltd (КНР) по разработке морозостойких полимерных композитов на основе другой полимерной матрицы политетрафторэтилена (ПТФЭ) в системе «ПТФЭ -органическая жидкость (C6H14, C3H6O) - наночастицы ZrO2 - углеродные волокна». Положительной стороной использования данного способа является совмещение полимера с несколькими наполнителями в одной стадии с получением однородной по составу смеси. Разработанные ПТФЭ-нанокомпозиты характеризуются износостойкостью в 1000 раз выше по сравнению с исходным ПТФЭ.

Разработаны новые материалы конструкционного назначения на основе СВМПЭ и нанооксидных керамик с улучшенными физико-механическими и триботехническими характеристиками для эксплуатации в экстремальных условиях: высоких нагрузках и скоростях скольжения, агрессивных средах и низких температурах. Полимерные нанокомпозиты состава СВМПЭ+0,5% SiO2 и СВМПЭ+1,0% Al2O3 внедрены в качестве материалов подшипников рабочего колеса вытяжного вентиляционного устройства Якутской ГРЭС ОАО «Якутскэнерго» и подшипников скольжения конвейерной линии ОАО «ДСК». Использование разработанных антифрикционных материалов позволило уменьшить эксплуатационные затраты на ремонт и издержки на время простоя узла трения и увеличить его ресурс на 40%.

Теоретическая значимость работы. Результаты диссертационной работы расширяют научные представления в области материаловедения, а именно в развитие полимерных композиционных материалов, установление закономерностей структурообразования и трибодеструкции полимерных нанокомпозитов в металлополимерных трибосистемах. Результаты исследований могут быть использованы при выполнении государственной программы РФ "Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года", который предусматривает мероприятия по изучению и освоению ресурсов Арктики, модернизацию и развитие инфраструктуры арктической транспортной системы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Способ совмещения компонентов ПКМ в жидкой среде под действием УЗ-колебаний, обеспечивающий эффективную дезинтеграцию агломератов нанонаполнителя, ингибирование последующей агломерации в процессе переработки композитов и равномерное распределение в композиционной системе.

2. Повышение механических характеристик ПКМ при модификации СВМПЭ наноразмерными оксидными керамиками по разработанному способу: при модификации СВМПЭ наноразмерными Al2Oз и ZrO2 модуль упругости повышается на 60-70%, прочностные характеристики увеличиваются на 20-60%.

3. Выявленные закономерности изнашивания СВМПЭ с нанонаполнителями, заключающиеся в формировании поверхностных слоев ПКМ, которые характеризуются упорядоченной структурной организацией с более высокой кристалличностью, чем в объеме, локализацией и концентрированием нанонаполнителей на поверхности трения с формированием вторичных износостойких структур.

4. Новый композиционный материал на основе СВМПЭ и ZrO2, который характеризуется повышенной в 7 раз износостойкостью и физико-механическими характеристиками: максимальное увеличение модуля упругости составляет 70%; прочность увеличивается на 63% без снижения относительного удлинения при разрыве по сравнению с исходным СВМПЭ.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследований и основные положения диссертации докладывались на российских и международных конференциях: «ПОЛИКОМТРИБ-2011; 2015» (Гомель, 2011, 2015); молодежном форуме «ЛОМОНОСОВ^!, 2012» (Москва, 2011, 2012); Международном Евразийском симпозиуме по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата ЕиЕО8ТКЕКС0ЬБ-2014 (Санкт-Петербург, 2014); «II Байкальский материаловедческий форум» (Улан-Удэ, 2015); «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (Ижевск,

2015); «Наука. Инновации. Техника и технологии: проблемы, достижения и перспективы» (Комсомольск-на-Амуре, 2015); «Химические технологии функциональных материалов» (Новосибирск, 2015); II Всероссийской молодежной научно-технической конференции с международным участием «Инновации в материаловедении» (Москва, 2015); IV Российско-Китайском симпозиуме АТУРК «Перспективные материалы и технологии» (Екатеринбург,

2016); VI Всероссийской конференции по наноматериалам «НАНО-2016» (Москва, 2016).

Личное участие автора является основополагающим на всех стадиях работы и состоит в разработке комплекса методик изучения, определении цели и задач исследования, теоретическом анализе современного состояния объектов исследования, получении и обработке экспериментальных данных, систематизации и интерпретации результатов, формулировке научных положений и выводов, подготовке публикаций к печати.

Методология и методы исследования. Сопоставительный анализ результатов, полученных комплексом методов, позволил максимально подробно описать закономерности процессов структурирования, протекающих в ПКМ. В работе применены стандартизированные методы определения физико-механических и триботехнических характеристик и методы исследования структуры ПКМ (рентгенофазовый анализ, оптическая и электронная микроскопия, инфракрасная спектроскопия, атомно-силовая и сканирующая электронная микроскопия), а также методы определения плотности, твердости и т.д.

Работа выполнялась в рамках проектов и грантов: ФЦП "Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2011 гг."; 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.; Грант Главы Республики Саха (Якутия) за 2016 г. «Технология совмещения химически-модифицированного полимера с наноразмерными наполнителями для создания полимерных

нанокомпозитов с улучшенным межфазовым взаимодействием»; международный проект, поддержанный Национальным фондом Республики Кореи № 2014048348 «Study on Nano-ceramic-polymer Composite for Low Temperature Applications» 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.

Публикация результатов исследования. Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 35 работах, из них 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 4 статьи в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и (или) SCOPUS, 1 патент, 26 тезисов и статей в трудах научных конференций и симпозиумов различного уровня.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы из 198 наименований, 3 приложений. Общий объем диссертации 156 страниц машинописного текста, включая 53 рисунка и 17 таблиц.

ГЛАВА I. ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ НА ОСНОВЕ СВМПЭ И НАНОРАЗМЕРНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

1.1.Сверхвысокомолекулярный полиэтилен

СВМПЭ - аморфно-кристаллический термопластичный полиэтилен высокой плотности с молекулярной массой от 3 до 10,5 млн. г/моль [1,2].

1.1.1. Синтез, молекулярное строение и морфология СВМПЭ

Полимеризация этилена и альфа-олефинов с помощью металлорганических катализаторов Циглера-Натта является одним из наиболее важных каталитических процессов в химической промышленности [3]. Впервые ПЭ с высокой молекулярной массой (0,6-3,0)*106 г/моль синтезирован при низком давлении и комнатной температуре под действием металлоорганических смешанных катализаторов, содержащих Т1С14-А1(С2Н5)3 Циглером и Геллертом, технология запатентована в 1955 г. [4]. Термин «СВМПЭ» в научно-технической и патентной литературе укрепился только к началу 1970-х гг. В 1958 г. в лаборатории катализа полимеризационных процессов ИХФ им. Н.Н. Семёнова АН СССР под руководством Н.М. Чиркова были начаты первые исследования в области синтеза полиолефинов в среде легкокипящих углеводородных растворителей в присутствии катализаторов Циглера - Натта и в среде полярного растворителя, хлористого этила, на гомогенной металлоценовой каталитической системе Ср2Т1С12-А1Я2С1. В такой системе был получен полиэтилен с

4 7

молекулярной массой от 10 до 10 . Так, уже в начале 1960 гг. благодаря полученным в масштабах лабораторных установок исследователи синтезировали в масштабах опытных установок новый полимер СВМПЭ [5].

СВМПЭ получают из этилена высокой чистоты с содержанием примесей не более 0,001% по объему. Этилен очищают фракционированием 100°С и 4-5 МПа, при 130°С и 0,5-0,8 МПа, низкотемпературной адсорбцией с последующим фракционированием, гиперсорбцией на активированном угле, гидрируют в

присутствии кобальт-молибденового катализатора при 250 °С и 1,5 МПа [6]. Известно более 400 патентов в российских и зарубежных базах данных по синтезу СВМПЭ, отличающиеся главным образом используемой каталитической системой и способами его формирования и обработки. Также в патентной литературе защищаются способы приготовления носителя, способы регулирования молекулярной массы и молекулярно-массового распределения. Получение СВМПЭ аналогично суспензионной полимеризации этилена при низком давлении и протекает при 60-90°С и давлении 0,4-0,6 МПа в присутствии гомогенных и гетерогенных комплексных металлоорганических катализаторов [7]. Увеличение молекулярной массы больше 5*105 г/моль становится возможным при использовании катализаторов Циглера-Натта, представляющих собой каталитические комплексы, образующиеся при взаимодействии соединений переходных металлов (TiCl4, TiCl3, VOCl3 и др.) с алкилами и галогеноалканами металлов II-III групп (AlR3, AlR2Cl, MgRCl, ZnR2) [8]. Молекулярную массу СВМПЭ можно варьировать за счет изменения химического состава, природы и строения катализатора, концентрации и соотношения компонентов каталитической системы, а также параметров технологического процесса полимеризации. Процесс полимеризации на металлоорганических комплексных катализаторах осуществляется по координационно-анионному механизму и основан на образовании активного центра на биметаллическом комплексе каталитической системы, координации этилена на поверхности катализатора и внедрение этилена по ионизированной связи Me-C [9, 10]. В общем виде процесс полимеризации этилена на катализаторе Циглера-Натта, представляющего собой комбинацию триалкилалюминия с TiCI4 протекает по схеме:

+ СН;гСН2

R-TiCI3+CH2=CH2 —^ RCH2CH2TiCI3-RCH2CH2CH2CH2TiCI3

+ (п-2) 01 ЬрС1 ь

^ } г 2> R[CH^CHJpTiClj * R(CH2CH2)fMCH2CH2 + TiCI3

обрывцепей .

м V конечный полимер

С технологической стороны выгодно получение СВМПЭ именно по ионной полимеризации, т.к. при использовании катализаторов Циглера-Натта малоактивный этилен способен к полимеризации даже при комнатной температуре и давлении ниже атмосферного, в то время как радикальная полимеризация протекает только при 200-300°С и давлении 100-300 МПа. Макромолекулы СВМПЭ благодаря использованию в синтезе нанесенных катализаторов обладают линейным строением с низким количеством боковых разветвлений и ненасыщенных связей, чем стандартный ПЭНД [11]. При получении СВМПЭ реакции обрыва цепи на низкомолекулярных ненасыщенных олигомерах практически не протекают, о чем свидетельствуют отсутствие винилиденовых связей. Поэтому для СВМПЭ характерно уменьшение общего содержания (СН3)-групп за счет как концевых, так и боковых ответвлений по сравнению со стандартными марками ПЭНД. Содержание метильных групп и двойных связей на 1000 атомов углерода в СВМПЭ составляет 1 и 0,5 соответственно [1].

При кристаллизации из расплава СВМПЭ образуется преимущественно орторомбическая пространственная решетка с параметрами элементарной ячейки: а = 0,742 нм, Ь = 0,495 нм, с = 0,255 нм [12]. Элементарная ячейка кристаллитов СВМПЭ с моноклинной сингонией метастабильна и имеет параметры: а = 0,809 нм, Ь = 0,253 нм, с = 0,479 нм, в = 107,9 ° [11]. Образование СВМПЭ с моноклинной модификацией характерно для СВМПЭ, полученного при низких температурах полимеризации. На дифрактограммах насцентных, т.е. отмытых от катализатора реакторных порошков СВМПЭ наблюдаются характеристические рефлексы: для орторомбической кристаллической решетки ими являются (110)о и (200)о, для моноклинной решетки - (010)м и (200)м [13].

СВМПЭ относят к аморфно-кристаллическим полимерам, состоящим из кристаллических областей, в которых длинные цепочки сворачиваются в упорядоченную структуру, и аморфных областей, где цепи остаются в неупорядоченном (аморфном) состоянии (Рисунок 1.1) [14].

Аморфная область

Кристаллические ламели

Кристаллические

Аморфная область

ламели

Рисунок 1.1 - Элементы морфологии СВМПЭ [2]

Кристаллическая область представлена ламелями (пластинами) и состоит из складчатых полимерных структур, предложенных А. Келлером. Складывание цепи осуществляется на отрезке из 3-4 атомов углерода. Размеры полиэтиленовых ламелей могут варьироваться от 10 до 50 нм толщиной. Их поперечные размеры могут изменяться на несколько порядков, от нескольких десятков нанометров до нескольких миллиметров для кристаллов, выращенных из раствора [12].

Аморфная (неупорядоченная) область СВМПЭ заключена между кристаллитами и включает случайно ориентированные и проходные полимерные цепи, соединяющие ламели (Рисунок 1.2).

Рисунок 1.2 - Снимки СВМПЭ, полученные методом просвечивающей электронной микроскопии (а) Deborah Crane, Университет Калифорния и (б) Steven Speigelberg, Cambridge Polymer Group Inc. [16]

Степень кристалличности для большинства промышленно выпускаемых марок СВМПЭ колеблется в области 50% [2, 15].

Морфология поверхности порошковых гранул СВМПЭ имеет прямую зависимость от режимов синтеза, преимущественно от химической природы использованного катализатора. Отдельные частицы порошка СВМПЭ имеют сложную иерархию элементов, и в зависимости от формы, размеров, пористости и взаимосвязи морфологических элементов классифицируют по трем типам:

1) сетчатая структура, состоящая из субчастиц (реакторные порошки полученные, например, на катализаторе ТЮ4, нанесенного на ксерогель кремниевой кислоты);

2) спиралевидная, состоящая из червеподобных структур (реакторные порошки получены, например, на ТЮ3*0,3А1С13 / М^С12);

3) брокколи-тип (реакторные порошки, синтезированы на высокоактивной каталитической системе Т1/С1, модифицированной Mg-органическим соединением при температуре до 60°С) [16].

В работе [17] детально исследована морфология и строение насцентных порошков СВМПЭ, синтезированных в Институте катализа им. Г.К Борескова. Использование титанмагниевых катализаторов при суспензионной полимеризации обусловливает морфологию, характеризуемую как глобулярно-ламеллярные образования, представляющие собой кристаллические домены, соединенные между собой фибриллярными структурными элементами (Рисунок 1.3). Авторами выявлено, что сложность структурного строения и средний размер частиц порошков сильно отличаются между различными марками СВМПЭ. Так, при увеличении молекулярной массы СВМПЭ от 1 млн. до 4,4 млн г/моль меняются размеры, степень связанности и взаимное расположение фибрилл и субчастиц (Рисунок 1.3), а именно уплотняется упаковка субчастиц и уменьшается длина фибрилл от 15-20 мкм до 2-3 мкм. Причинами преобразования структуры авторы считают дефрагментацию катализатора при слишком быстром увеличении молекулярной массы с одновременной пластической деформацией полимера и перестройкой в фибриллярную структуру.

Рисунок 1.3 - Микрофотографии частиц порошка СВМПЭ с молекулярной массой 106 г /моль и размером 200-400 ^ш, полученные при различном увеличении: а -порошок, б - частица порошка (видны субчастицы), в - субчастицы крупным планом, г - соединяющие фибриллы

Исследования такого рода важны, т.к. раннее предположение, что при растворении или плавлении полимера исходная структура полностью разрушается опровергнута исследованиями Иваньковой Е.М [18] и Бер1апске Т. [19] и др. Схожей структурной организацией фибрилл и глобул обладают промышленно выпускаемые насцентные порошки СВМПЭ (Рисунок 1.4)

Рисунок 1.4 - Ламеллярно-фибриллярная морфология поверхности СВМПЭ марок Ticona GUR 4120 (а) и Braskem UTEC (б) [20, 21]

Растворимость в различных органических жидкостях также определяется морфологическими особенностями, т.к. в первую очередь селективно растворяется и удаляется аморфная часть вытянутых фибрилл [11]. Детальные

всесторонние исследования морфологии реакторных порошков СВМПЭ позволяют прогнозировать получение качественных конечных продуктов [22, 23], например, для гель-прядения волокон СВМПЭ подходит морфология с наиболее упорядоченной структурой аморфных областей, отвечающих за деформационное поведение материала [18].

Для изготовления опытных образцов и исследования их свойств был выбран СВМПЭ производства Се1апеБе марки ОиЯ 4022 с молекулярной массой 5*106 г/моль. Марка 4022 этого производителя обладает морфологией с фибриллярно-глобулярной структурой, деформационно-прочностные показатели данной марки СВМПЭ превышают аналогичные марки СВМПЭ с такой же молекулярной массой.

1.1.2. Свойства и особенности переработки СВМПЭ

Физико-химические, химические и механические свойства СВМПЭ обусловлены высоким значением молекулярной массы. Благодаря этому СВМПЭ обладает более высокими чем стандартные марки полиэтиленов прочностными и деформационными свойствами, лучшей морозо- и химической стойкостью, агрессивостойкостью, ударной вязкостью [2, 24].

Механические свойства самых распространенных зарубежных марок СВМПЭ по сравнению со свойствами ПЭНД и СВМПЭ российского производства представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Основные физико-механические свойства СВМПЭ торговых марок Hostalen GUR (Германия), Utec (Бразилия), Hi-Zex Million (Япония),

СВМПЭ (Полинит) [22, 25-28]

марка свойство^ч Ticona GUR UTEC Hi-zex Million Полин ит Другие конструкционные полимеры

4120 4130 3041 6540 340M 630M Марка А ПА66 PC POM ПТФЭ

Мол.масса, г/моль 5,0 6,8 3,0 8,0 3,4 5,9 - - - - -

Плотность, г/см3 0,930 0,930 0,925 0,925 0,935 0,930 0,9301,110 1,10 1,20 1,40 2,20

Продолжение таблицы 1. 1

Предел 36 35 >30 >30 41 39 34 78 60 69 27-34

прочности

при

растяже-

нии, МПа

Отн. 350 330 - - 350 260 300 90- 140 50 200-

удлинение 110 400

при

разрыве, %

Модуль 790 720 - - 590 390 - 2850 2260 2850 490

упругости,

МПа

Твердость 60 60 64 64 65 66 60-68 84 68 83 25-40

по Шору

Б, 15 с

Ударная 110 130 - - 80 55 77 5 88 7-13 16

вязкость

по Изоду,

кДж/м

Коэффи- 0,17- 0,17- 0,09 0,09 0,20 0,20 0,10 0,40 - 0,4 0,10

циент 0,22 0,22

трения

Примечание: PC-поликарбонат, POM - полуацеталь

СВМПЭ обладает высокой износостойкостью, стойкостью к удару и истиранию и абразивному износу, превосходя по данным качествам другие полимеры и даже некоторые марки стали. СВМПЭ имеет высокие антифрикционные свойства, сравнимые с фторопластами и полиамидами. Благодаря низкому коэффициенту трения (в режиме сухого трения 0,07-0,20, а со смазкой 0,05-0,10). СВМПЭ относят к «самосмазывающимся» полимерам, способным эксплуатироваться в узлах трения в отсутствие внешней смазки [29, 30]. Также СВМПЭ является единственным разрешенным полимером медицинского назначения по ISO 5834-5:2005 для изготовления эндопротезов, соответствующий высоким национальным и мировым стандартам медицинских материалов.

СВМПЭ относится к морозостойким полимерам благодаря способности сохранять высокую ударостойкость при температуре -100°С и высокому значению ударной вязкости вплоть до -180°С. При низких температурах

подвижность макромолекул снижается, возрастает роль межмолекулярных сил в увеличении прочности, стойкости к удару и растрескиванию. Температура плавления СВМПЭ находится в диапазоне от 144°С до 152°С в зависимости от молекулярной массы и марки, поэтому верхняя температурная граница эксплуатации изделий из СВМПЭ не должна превышать 80-100°С (кратковременно до 130°С) [31]. Ценной особенностью СВМПЭ является способность сохранять высокие прочностные характеристики в широком интервале температур, что объясняется связыванием элементов надмолекулярной структуры проходными макромолекулами и наличием физических узлов (зацепление молекул). Эти проходные молекулы исходного кристаллического полимера и физические узлы сохраняются и при деформирующих нагрузках, определяя прочностные характеристики СВМПЭ [1].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Охлопкова Татьяна Андреевна, 2018 год

Список литературы

1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности / И.Н. Андреева [и др.]. - Л.: Химия, 1982. - 80 с.

2. Kurtz, S.M. The UHMWPE Biomaterials Handbook: Ultra-High Molecular Weight Polyethylene in Total Joint Replacement and Medical Devices / S.M. Kurtz. - Second Edition. - Burlington: Academic Press, 2009. - 530 p.

3. Kaminsky, W. Polyolefins: 50 years after Ziegler and Natta I. Polyethylene and Polypropylene / W. Kaminsky. - Berlin: Springer. 2013. - 257 p.

4. US Patent 2.699.457 / K. Ziegler, H.G. Gellert. - 1955.

5. Распопов, Л.Н. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Синтез и свойства / Л.Н. Располов, Г.П. Белов // Пластические массы. - 2008. -№5.- с. 13-19.

6. Михайлин, Ю.А. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Часть 1 / Ю.А. Михайлин // Полимерные материалы. - 2003. - №3. - С.16-19.

7. Dumitriu S. Polymeric Biomaterials, Revised and Expanded / S. Dumitriu. -New York: Basel, 2002. - 1184 c.

8. Энциклопедия полимеров, статья «Циглера - Натта катализаторы» / под ред. В.А. Кабанова - Т.3. - М.: Советская энциклопедия, 1977. - 1152 с.

9. Чирков, Н. М. Полимеризация на комплексных металлорганических катализаторах / Н.М. Чирков, П. Е. Матковский, Ф. С. Дьячковский. - М.: Химия, 1976. - 456 с.

10. Корнеев, Н.Н. Химия и технология алюминийорганических соединений / Н.Н. Корнеев. - М.: Химия, 1979. - 254 с.

11. Галицын, В.П. Физико-химические свойства и строение реакторных порошков, гелей и ориентированных волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена: дис. ...докт техн. наук: 02.00.04 / Галицын Владимир Петрович. - Тверь, 2012. - 339 с.

12. Peacock, A. J. Handbook of polyethylene. Structures, Properties and Applications / Peacock A.J. - New York: Marcel Dekker Inc., 2000. - 537 p.

13. Joo, Y.L. Characterization of ultra high molecular weight polyethyelene nascent reactor powders by X-ray diffraction and solid state NMR / Y.L. Joo, O.H. Han, H.-K. Lee, J.K. Song // Polymer. - 2000. - Vol.41. - PP.1355-1368.

14. Рамбиди, Н.Г. Структура полимеров - от молекул до наноансамблей: учебное пособие / Н.Г. Рамбиди. - М.: Интеллект, 2009. - 264 с.

15. Kurtz, S.M. Evolution of morphology in UHMWPE following accelerated aging: The effect of heating rates / S. M. Kurtz, L. A. Pruitt, D. J. Crane, A. A. Edidin // Journal of Biomedical Materials Research - 1999. - Issue 1, Vol. 46.

- P. 112-120.

16. Correlation among Powder Morphology, Compatibility and Mechanical Properties of Consolidated Nascent UHMWPE / [G. H. Michler] et al. // Journal of Applied Polymer Science. - 2010. - Vol. 118. - P. 866-875.

17. Строение поверхности насцентных частиц реакторных порошков сверхвысокомолекулярного полиэтилена / [Д.В. Лебедев] и др. // Физика твердого тела. - 2009. - Т.51, Вып.8 - С. 1645-1652.

18. Ivan'kova, E.M. On the memory effect in UHMWPE nascent powders / E.M. Ivan'kova, L.P. Myashnikova, V.A. Marikhinetal // Journal of Macromolecular Science, PartB. - Vol. 40. - P. 813-832.

19. Mechanisms of chain reentlement during the sintering of UHMWPE Nascent Powder: Effect of molecular weight / [T. Deplancke] et al. // Macromolecules.

- 2015. - Vol. 48. - P. 5328-5338.

20. Uehara, H. Solid-state 1H-NMR relaxation behavior for ultra-high-molecular-weight polyethylene reactor powders with different morphologies / H. Uehara, H. Tanakaand, T. Yamanobe // Polymer Journal. - 2012. - Vol. 44. - P.795-801.

21. Braskem UTEC. Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) [Электронныйресурс]. - 2013. - 8c.

22. Phillips, R.A. Morphology and Melting Behavior of Nascent Ultra-High Molecular Weight Polyethylene / R.A. Phillips // Journal of Polymer Science: Part B. - Vol. 36. - 1998. - P. 495-517.

23. Hosseinnezhad, R. The unique effect of chain entanglement sand particle morphology on the sintering of ultra high molecular weight polyethylene / R. Hosseinnezhad, S. Talebi, M. Rezaei // Journal of Elastomers & Plastics. -2017. -Vol 49, Issue 7. - P. 1-21.

24. Samad, M. A. Nanocomposite UHMWPE-CNT Polymer Coatings for Boundary Lubrication on Aluminium Substrates / Samad M.A., Sinha S. K. // Tribology Letters. - 2010. - Vol. 38 (3). - P.301-313.

25. Nakayama, K. Structure and mechanical properties of ultra-high molecular weight polyethylene deformed near melting temperature / K. Nakayama, A. Furumiya, T. Okamoto // Pure and Applied Chemistry. - 1991. -Vol. 63, No. 12. - P. 1793-1804.

26. Ticona GUR. Ultra-high molecular weight polyethylene (PE-UHMW) [Электронныйресурс]. - 2001. - 36 с.

27. Mitsui Chemicals. HIZEX MILLION Ultra-high-molecular-weight polyethylene [Электронныйресурс]. - 2011. - 8 c.

28. Высоко структурированный полимер «ПОЛИНИТ» на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) [Электронный ресурс] / ЗАО «Полинит». - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://futterovka.ru/company/svmpe-polinit.php

29. Краснов, А.П., Природа первичных актов фрикционного взаимодействия СВМПЭ с поверхностью стали / Краснов А.П., Наумкин А.В., Юдин А.С.// Трение и износ. - 2013. - № 2. - C. 154-164.

30. Дисперсно-наполненные полимерные композиты технического и медицинского назначения / Б. А. Люкшин [и др.]. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2017. - 311 с.

31. Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов: учебное пособие / В.Е. Галыгин, Г.С.

Баронин, В.П. Таров, Д.О. Завражин. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. - 180 с.

32. Катов, М.М. Регулирование структуры и свойств сверхвысокомолекулярного полиэтилена в процессе переработки: дис. ...канд. техн. наук: 05.17.06 / Катов Михаил Михайлович. - Москва, 1998.

- 152 с.

33. Михайлин, Ю.А. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Часть 2 / Ю.А. Михайлин // Полимерные материалы. - 2003. - №4 (47). - С.24-27.

34. Hambir, S. Sintering of ultra high molecular weight polyethylene / S. Hambir, J.P. Jog // Bulletin of Materials Science. - 2000. - Vol. 23, No. 3. - P. 221226.

35. Barnetson, A. Observations on the sintering of ultra-high molecular weight polyethylene powders / A. Barnetson, P. R. Hornsby // Journal of Materials Science Letters. - 1995. - No.14. - P. 80-84.

36. Cold compaction molding and sintering of ultra high molecular weight polyethylene / R. W. Truss [et al.] // Polymer Engineering & Science. - 1980.

- Vol.20. - P. 747-755.

37. Композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена: свойства, перспективы использования / Г.Е. Селютин [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - №18. - С. 378-388.

38. Шиц, Е.Ю. Создание инструментальных алмазосодержащих материалов на полиолефиновых матрицах с заданным комплексом свойств: дис. ...докт. техн. наук: 05.16.09 / Шиц Елена Юрьевна. - Якутск, 2015. - 257 с.

39. Казаньоргсинтез может начать выпуск сверхвысокомолекулярного полиэтилена [Электронный ресурс] / Анна Ларионова. - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://www.mrcplast.ru/news-news_open-312317.html.

40. Полиэтиленовая сталь [Электронный ресурс] / ЗАО «Полинит». -Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: futterovka.ru/article/40/.

41. Возможности применения изделий из СВМПЭ в интересах эксплуатантов подвижного состава РЖД [Электронный ресурс] / ООО «Сибур». -Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://rusnanonet.ru/download/presentation/composite_car_sibur.pdf.

42. ТУ 2211-001-98386801-2007, ООО «Тинол».

43. «Гелар» запустил производство материала на основе СВМПЭ / Полимерные материалы. - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http: //polymerbranch .com/news/vi ew/12033 .html.

44. Продукция [Электронный ресурс] / Компания НПО Гелар. - Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://rusnanonet.ru/download/presentation/composite_car_sibur.pdf.

45. Первый резидент промышленного парка в п. Подгорный открыл свое производство [Электронный ресурс] / ООО «Поликерамопласт». -Электрон. текстовые дан. - Режим доступа: http://zeleznogorsk.smizz.ru/art/podgornij-otkril-svoe-proizvodstvo/5214075/.

46. Виноградов, А.В., Ультрадисперсные тугоплавкие соединения -структурно-активные наполнители кристаллических полимеров / А.В. Виноградов, У.А. Циепенс, О.А. Андрианова // Механика композитных материалов. - 1991. - №3. - С. 526-530.

47. Виноградов, А.В. Износостойкость дисперсно-наполненного ПТФЭ и критические концентрации ультрадисперсного наполнителя / А.В. Виноградов, А. А. Охлопкова // Трение и износ. - 1995. - №5. - С. 931937.

48. Охлопкова, А.А. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями: монография / А.А. Охлопкова, О.А. Андрианова, С.Н. Попов. - Якутск: Изд-во СО РАН, 2003. - 306с.

49. Сравнительный анализ влияния нано- и микронаполнителей окисленного Al на фрикционно-механические свойства СВМПЭ / С.В. Панин [и др.] // Трение и износ. - 2010. - Т.31, № 5. - С.492-499.

50. Износостойкие ПТФЭ-нанокомпозиты, содержащие двуокись кремния, для металлополимерных узлов трения / Ю. К. Машков [и др.] // Трение и износ. - 2015. - Т. 36, № 6.- С. 621-626.

51. Струк В.А. Трибохимическая концепция создания антифрикционных материалов на основе многотоннажно выпускаемых полимерных материалов: Автореф. дис. ... докт. тех. наук. - Минск,1988. - 44с.

52. Краснов, А. П. Химическое строение полимеров и трибохимические превращения в полимерах и наполненных системах / А.П. Краснов, И. А. Грибова, А. Н. Чумаевская // Трение и износ. - 1997. - № 2. - С. 258-279.

53. Panin, S.V. Influence of carbon nano- and micron-sized fibers on structure, mechanical and tribotechnical properties of polymer composites with UHMWPE matrix / S.V Panin [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2016. -Vol. 1783. - P.020180-1-5.

54. Dangsheng, X. Friction and wear properties of UHMWPE composites reinforced with carbon fiber / X. Dangsheng // Materials Letters. - 2005. - Vol. 59, Issue 2-3. - P. 175-179.

55. Effect of fiber position and orientation on fracture load of fiber-reinforced composite / S.R. Dyer [et al.] // Dental Materials. - 2004. - Vol. 20, Issue 10.-P. 947-955.

56. Unal, H. Dry sliding wear characteristics of some industrial polymers against steel counterface / H. Unal, U. Sen, A. Mimaroglu // Tribology International. -2004. - Vol. 37, Issue 9. - P. 727-732.

57. Toughening high performance ultrahigh molecular weight polyethylene using multiwalled carbon nanotubes / S.L. Ruan [et al.] // Polymer. - 2003. - Vol. 44, Issue 19.- P. 5643-5654.

58. Ultra-high molecular weight polyethylene reinforced with multi-walled carbon nanotubes: Fabrication method and properties /A.V. Maksimkin [et al.] // Journal of Alloys and Compounds. - 2012. - Vol. 536. - P.538-540.

59. Mechanical and tribological behaviors of UHMWPE composites filled with basalt fibers / S. Cao [et al.] // Journal of Reinforced Plastics and Composites. - 2011. - Vol. 30, Issue 4.- P. 347-355.

60. Износостойкие полимерные композиционные материалы с улучшенным межфазовым взаимодействием в системе «полимер-волокно» / С.Н. Данилова [и др.] // Вестник СВФУ. - 2016. - № 5 (55). - С.80-92.

61. Влияние плазменной обработки на поверхностные свойства стекловолокна / Ершов И.П. [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - №4.- С.97-99.

62. Охлопкова, А.А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями: монография / А.А. Охлопкова, А.В. Виноградов, Л.С. Пинчук. - Гомель: ИММС НАНБ, 1999. - 164 с.

63. Механические и трибологические свойства комплексно-модифицированного материала на основе CuO / А.В. Ушаков [и др.] // Трение и износ. - 2014. - Т.35, №1.- С. 12-17.

64. Износостойкость композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, наполненных микрочастицами графита и дисульфида молибдена / С.В. Панин [и др.] // Трение и износ. - 2014. - Т. 35, №4. - С. 444-452.

65. Износостойкость композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, армированного графитом различной природы / С.В. Панин [и др.] // Химия и химическая технология. - 2015. - Т. 58, Вып. 5. - С. 8186.

66. Nanocomposites Based on Polytetrafluoroethylene and Ultra high Molecular Weight Polyethylene: A Brief Review / Iu. V. Kirillina [et al.] // Bulletin of Korean Chemical Society. - 2014. - Vol. 35, No. 12. - Р. 3411-3420.

67. Никифоров, Л.А. Структура, механические и триботехнические свойства нанокомпозитов на основе модифицированного природными силикатами сверхвысокомолекулярного полиэтилена: дис. ... канд. техн. наук:

05.17.06 / Леонид Александрович Никифоров; СВФУ им. М.К. Аммосова. -Якутск, 2016. - 153 с.

68. Enhanced wear performance of ultra high molecular weight polyethylene-crosslinked by organosilane / C.Y. Tang [et al.] // Journal of MaterialsScience. - 2002. - No 13. - P. 1065-1069.

69. Perni, S. Cold atmospheric pressure gas plasma enhances the wear performance of ultra-high molecular weight polyethylene / S. Perni, M.G. Kong, P. Prokopovich // Acta Biomaterials. - 2012. - №8. - P. 1357-1365.

70. Isolation and characterization of UHMWPE wear particles down to 10 nm in size from in vitro hip and knee joint simulators / J.L. Tipper [et al.] // Journal of Biomedical Materials Research. Part A. - 2006. - Vol.78. - P. 474-480.

71. Composite materials in bio-medical engineering / N. Inoue [et al.] // Materials Technology. - 1994. - No.92. - P. 23-26.

72. The prosthesis-bone interface adjacent to tibial components inserted without cement / C. Silverton [et al.] // The Journal of Bone and Joint Surgery. - 1996. -No. 78. - P. 340-347.

73. Characterization of ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) modified by ion implantation / A. Valenza [et al.] // Polymer. - 2004. - Vol. 45, Issue 5. - P. 1707-1715.

74. Абдуллина, В. Х. Плазменные методы активации поверхности полиолефиновых волокон / В. Х. Абдуллина, Р. С. Давлетбаев // Известия Самарского научного центра РАН. - 2010. - № 4. - С. 656-659.

75. Особенности взрывной обработки полимеров и полимерных композиций / Н.А. Адаменко [и др.] // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2007. - № 5 . - С. 52-55.

76. Development of an Extremely Wear-Resistant Ultra High Molecule Weight Polyethylene for Total Hip Replacements / H. McKellop [et al.] // Journal of Orthopaedic Research. - 1999. - Vol.17, No. 2. - P. 157-167.

77. Jahan, M.S.ESR Insights into Macroradicals in UHMWPE / M.S. Jahan // UHMWPE Biomaterials Handbook, 2nd edition/ Ed. by S.M. Kurtz. - Boston, 2009. - P. 433-450.

78. Влияние механической активации сверхвысокомолекулярного полиэтилена на его механические и триботехнические свойства / В.Е. Панин [и др.] // Трение и износ. - 2010. - Т. 31, № 2. - С. 168-176.

79. Материаловедение в машиностроении и промышленных технологиях / В.А. Струк, Л.С. Пинчук, Н.К. Мышкин и др. - Долгопрудный: Интеллект, 2010. - 536 с.

80. Петрунин, В.Ф. Ультрадисперсные (нано-) материалы и нанотехнологии /

B.Ф. Петрунин // Инженерная физика. - 2001. - № 4. - С. 20.

81. Фостер, Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности / Л. Финн. - М.: Техносфера, 2008. - 352 с.

82. О систематизации нанонаполнителей полимерных композитов / А.П. Краснов [и др.] // Трение и износ. - 2010. - Том 31, №1. - С. 93-108.

83. Песецкий, С. С. Триботехнические свойства нанокомпозитов, получаемых диспергированием наполнителей в расплавах полимеров / С.

C. Песецкий, С. П. Богданович, Н. К. Мышкин // Трение и износ. - 2007. -№ 5. - С. 500-524.

84. Briscoe, B. J. Tribological applications of polymers and their composites: past, present and future prospects / B. J. Briscoe // Tribology of Polymeric Nanocomposites / Ed. by K. Friedrich. - Amsterdam, 2008. - P. 1-14.

85. Polymeric nanocomposites for tribological applications / Burris D. L. [et al.] // Macromolecular Materials and Engineering. - 2007. - Vol. 292. - P. 387-402.

86. Парникова, А.Г. Разработка и исследование функциональных композитов на основе политетрафторэтилена и наноструктурных оксидов алюминия и магния: дис. .канд. техн. наук: 05.16.09. / Парникова Анастасия Гавриловна. - Комсомольск-на-Амуре, 2012. - 119 с.

87. Тьук, Н.С. Износостойкие композиты на основе двух- и трехкомпонентных смесей свяерхвысокомолекулярного полиэтилена с

твердосмазочными микрочастицами и микро- и нанонаполнителями: дис. ...канд. техн. наук: 05.16.09. / Нгуен Суан Тьук. - Томск, 2016. - 184 с.

88. Влияние модифицирования полимеров нанодисперсными керамическими частицами на свойства нанокомпозитов / В. А. Полубояров [и др.] // Материаловедение. - 2011. - № 10. - С. 42-46.

89. Липатов, Ю.С. Межфазные явления в полимерах / Ю.С. Липатов. - Киев: Наукова думка, 1980. - 304 с.

90. Козлов Г.В. Структура и свойства дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов / Г.В. Козлов // Успехи физических наук. - 2015. - Т.185, №1. - С. 35-64.

91. Маламатов А.Х. Структура, свойства и механизмы усиления полимерных нанокомпозитов: дис. ...докт. техн. наук: 02.00.06. / Маламатов Ахмед Харабиевич. - Нальчик, 2006. - 298 с.

92. Раков Э.Г. Неорганические наноматериалы: учебное пособие / Э.Г. Раков. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 477 с.

93. Получение нанодисперсных порошков диоксида циркония. От новации к инновации / Т.Е. Константинова [и др.] // Наука и инновации. - 2005. -Т.1, №3. - С. 76-87.

94. Карагедов, Г.Р. Получение нанокристаллического а-А1203 путем введения в прекурсоры затравки / Г.Р. Карагедов // Химия в интересах устойчивого развития. - 2011. - №19. - С. 377-383.

95. Свойства аморфного нанопорошка диоксида кремния, полученного импульсным электронным испарением / В.Г. Ильвес [и др.] // Физика твердого тела. - 2015. - Т.57, Вып.12. - С. 2439-2445.

96. Заводинский, В.Г. О стабильности кубического диоксида циркония и стехиометрических наночастиц диоксида циркония / В.Г. Заводинский, А.Н. Чибисов // Физика твердого тела. - 2006. - том 48, Вып. 2. - С.343-347.

97. Шевченко, В.Я. Строение нанодисперсных частиц. Магические числа наночастиц диоксида циркония / В.Я. Шевченко, А.Е. Мадисон // Физика и химия стекла. - 2002. - Т. 28, № 1. - С. 66-73.

98. Pilathadka, S. The Zirconia: a New Dental Ceramic Material. An Overview / S. Pilathadka, D. Vahalova, T. Vosahlo // Prague Medical Report. - 2007. - Vol. 108, No. 1. - P. 5-12.

99. Олейник, Э.Ф. Пластичность частично кристаллизующихся гибкоцепных полимеров на микро- и мезо- уровнях / Э.Ф. Олейник // Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 2003. - Т. 45, №10. - С. 1129.

100. Тугов, И.И. Химия и физика полимеров / И.И. Тугов, Г.И. Кострыкина.

- М.: Химия, 1989. - 432 с.

101. Hu, W. PolymerPhysics: aMolecularApproach / W. Hu. - Wein: SpringerVerlag. - 2013. - 248 p.

102. Тагер, А.А. Физико-химия полимеров / А.А. Тагер. - М.: Химия, 1968.

- 545 с.

103. Чигвинцев, В.М. Моделирование сферолитной структуры в полиэтилене и ее деформирование при нагрузке / В.М. Чигвинцев // Математическое моделирование систем процессов. - 2007. - №15. - С. 170-178.

104. Mittal, V. Optimization of Polymer Nanocomposite Properties / V. Mittal. -Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010. - 418 p.

105. Хасанов, О.Л. Эффекты мощного ультразвукового воздействия на структуру и свойства наноматериалов / О. Л. Хасанов. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 149 с.

106. Surfactant-Assisted Processing of Carbon Nanotube / X. Gong [et al.] // Chemistry of materials. - 2000. - Vol. 12, No. 4. - P. 1049-1052.

107. Surface functionalized alumina nanoparticle filled polymeric nanocomposites with enhanced mechanical properties / Guo Z. [et al // Journal of Materials Chemistry. - 2006. - Vol. 16, No. 27. - P. 2800-2808.

108. Перспективы применения кислотоактивированного природного цеолита месторождения Хонгуруу РС(Я) для наполнения полимеров / Спиридонов А.М. [и др.] // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М.К. Аммосова. - 2015. - Т. 11, № 3. - С. 7-12.

109. Surfactant Effect on Structure and Mechanical Properties of Ultrahigh-Molecular-Weight Polyethylene/Layered Silicate Composites / L.A. Nikiforov [et al.] // Molecules. - 2017. - P. 1-7.

110. In Situ Synthesis of Polymer Embedded Silver Nanoparticles via Photopolymerization / Nazar R. [et al.] // Macromolecular Materials and Engineering. - 2015. - Vol. 300, No 2. - P. 226-233.

111. Мезон, У. Физическая акустика.Том 2. Свойства полимеров и нелинейная акустика / У. Мезон. - М.: Мир, 1969. - 422 с.

112. Hinman, J.J. Nanostructured Materials Synthesis Using Ultrasound / J.J. Hinman, K. S. Suslick // Topics in Current Chemistry. - 2017. - Vol. 375. - P. 59-94.

113. Хмелев, В.Н. Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности / В.Н. Хмелев, А.Н. Сливин, Р.В. Барсуков и др. -Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. - 203c.

114. Bang, J. Applications of Ultrasound to the Synthesis of Nanostructured Materials / J. Bang, K. S. Suslick // Advanced Materials. - 2010. - Vol.22. -P. 1039-1059.

115. Geganken, A. Using sonochemistry for the fabrication of nanomaterials / A. Geganken // Ultrasonics Sonochemistry. - 2004. - Vol. 11. - P. 47-55.

116. Suslick, K. Applications of Ultrasound to Materials Chemistry / K. Suslick, G. Price // Annual Review of Materials Science. - 1999. - Vol.29. - P. 295326.

117. Дьяченко, Д.И. О возможности получения порошков сверхвысокой дисперсности в кавитирующей среде / Д.И. Дьяченко, М.А. Хмель, В.В. Акатьев // Вестник ВолГУ. Серия 10. - 2012. - Вып.6. - С. 52-56.

118. Miyagawa, H. Thermo-physical and impact properties of epoxy nanocomposites reinforced by single-wall carbon nanotubes / H. Miyagawa, L. Drzal // Polymer. - 2004. - Vol.45. - P.5163-5170.

119. Chen, H. Effect of dispersion method on tribological properties of carbon nanotube reinforced epoxy resin composites / H. Chen, O. Jacobs, W. Wu // Polymer Testing. - 2007. - Vol.26. - P.351-360.

120. Effect of ultrasound sonication in nanoclay clusters of nanoclay/epoxy composites /.Lam C.K. et al. [et al.] // Materials Letters. - 2005. - Vol.59 -P.1369-1372.

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

122. Zhong, J. Ultrasonic twin screw compounding of polypropylene with carbon nanotubes, graphene nanoplates and carbon black / J. Zhong, A. Isayev, X. Zhang // European Polymer Journal. - 2016. - Vol.80. - P. 16-39.

123. Исследование физических свойств и цитотоксичности наночастиц оксидов металлов, полученных методом разряда при ультразвуковой кавитации / В.Н. Никифоров [и др.] // Медицинская физика. - 2015. - № 4, Вып. 68.- С. 75-80.

124. Чухров, А.В. Минералы. Т.2. Простые окислы. Справочник / А.В. Чухров, Э.М. Бонштедт-Куплетская - М.: Наука, 1965. - 176 с.

125. Иванько, А.А. Твердость. Справочник / А.А. Иванько. - Киев: Наукова думка, 1968. - 127 с.

126. Nanoparticle & powders EmFutur Technologies Catalog [Электронный ресурс]. - 35 с.

127. A study on the friction and wear behavior of PTFE filled with alumina nanoparticles / W.G. Sawyer [et al.] // Wear. - 2003. - No 5. - P. 573-580.

128. Адериха, В. Н. Структура и износостойкость композитов ПТФЭ -технический углерод / В.Н. Адериха, В. А. Шаповалов, Ю. М. Плескачевский // Трение и износ. - 2008.- № 2.- С. 160-168.

129. Температурные зависимости триботехнических параметров композитов на основе ПТФЭ и природных цеолитов / А. А. Охлопкова [и др.] // Трение и износ. - 2003. - № 3. - С. 295-300.

130. Перепечко, И.И. Введение в физику полимеров / Перепеченко И.И. -М.: Химия, 1978. - 312 с.

131. Бураков, А.Е. Определение плотности сыпучего наноматериала: методические разработки / А.Е. Бураков. - Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2012. -16 с.

132. Joo, Y.L. Characterization of ultra high molecular weight polyethyelene nascent reactor powders by X-ray diffraction and solid state NMR / Y.L. Joo [et al.] // Polymer. - Vol. 41. - 2000. - P.1355-1368.

133. Цыбуля, С.В. Введение в структурный анализ нанокристаллов: учебное пособие [Электронный ресурс] / С.В. Цыбуля, С.В. Черепанова. - 2008. -92 с.

134. Бучаченко, А.Л. Структурные исследования макромолекул спектроскопическими методами / Бучаченко А. Л. - М.: Химия, 1980. -302 с.

135. Раффа, Р.А. Кристаллические полиолефины: Строение и свойства / Р.А. Раффа, К.В. Дока. - М.: Химия, 1970. - 472 с.

136. ISO 5834-4:2005 "Implants for surgery - Ultra-high molecular weight polyethylene - Part 4: Oxidation index measurement method". - Distributed through American National Standards Institute (ANSI). - 2007. - 24 p.

137. Friel, J.J. X-ray mapping in electron-beam instruments / J.J. Friel, C.E. Lyman // Microscopy and Microanalysis. - Vol.12. - 2006. - P. 2-25.

138. Saheb, N. Characterization of Nanoreinforcement Dispersion in Inorganic Nanocomposites: A Review / N. Saheb, N.U.Qadir, M.U. Siddiqui // Materials. - Vol.7. - 2014. - P.4148-4184.

139. Красильников В. А. Введение в физическую акустику: учебное пособие / В.А. Красильников, В. В. Крылов. - М.: Наука, 1984. - 400 с.

140. Энциклопедия полимеров / М.С. Акутин, Н.Ф. Бакеев и др. под ред. В.А. Кабанова - М.: Советская энциклопедия, 1977. - 575 с.

141. Китаев, Л.Е. Исследование адсорбции н-бутилового спирта на поверхности модифицированных силикагелей методами 13С ЯМР и инфракрасной спектроскопии / Л.Е. Китаев, А.А. Кубасов, С.В. Малышев // Вестник Московского университета. Серия 2. - Т. 47, № 4. - 2006. - С. 247-252.

142. Dynamic phenomena during the photocatalytic oxidation of ethanol and acetone over nanocrystalline TiO 2: simultaneous FTIR analysis of gas and surface species / J.M. Coronado [et al.] // Journal of Catalysis. - 2003. - Vol. 219, No 1. - P. 219-230.

143. Агранат, Б.А., Основы физики и техники ультразвука / Б.А. Агранат, М.Н. Дубровин, Н.Н. Хавский, Г.И. Эскин. - М.: Высшая школа, 1987. -352с.

144. Swain, S.K. Effect of ultrasound on HDPE/clay nanocomposites: rheology, structure and properties / S.K. Swain, A.I. Isayev // Polymer. - 2007. - Vol. 48, No 1. - P. 281-289.

145. Влияние ультразвука на термомеханические свойства полимеров различной химической природы и смесей из несовместимых полимеров / Кирш И.А.[и др.] // Вестник технологического университета. - 2015. - Т. 18. № 17. - С. 126-129.

146. Михайлов, М. Д. Химические методы получения наночастиц и наноматериалов: учебное пособие / М. Д. Михайлов. - СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. - 259 с.

147. Nemeryuk, A.M. Synthesis of dichloride-diphenylacetonitrile palladium and metal-polymer composite based on UHMWPE / Nemeryuk A.M., Lylina M.M. // Oriental Journal of Chemistry. - 2016. - Vol.2. - P.927-932.

14S. Mодификация сверхвысокомолекулярного полиэтилена наночастицами оксидов металлов подгруппы титана / A.M. №мерюк [и др.] // Журнал неорганической химии. - 2015. - Т.60, №12. - C1690-169S.

149. Синтез ультрадисперсных частиц оксидов металлов в неводных средах как метод модификации сверхвысокомолекулярного полиэтилена / M.M. Лылина [и др.] // Химическая промышленность сегодня. - 2013. - №12. -С. 27-37.

150. Rance, G.A. Van der waals interactions between nanotubes and nanoparticles for controlled assembly of composite nanostructures / G.A. Rance, D.H. Marsh, S.J. Bourne // ACS Nano. - 2010. - Vol. 4, Issue S. - P. 4920-492S.

151. Рыжонков, Д.И. Шноматериалы: учебное пособие / Д.И. Рыжонков. -M.: БИHОM. Лаборатория знаний, 200S. - 365 с.

152. Рамбиди, H.R Структура полимеров - от молекул до наноансамблей: учебное пособие / HT. Рамбиди. - M.: Интеллект, 2009. - 264с.

153. Aргyнова, A.Г.Влияние наноструктурных оксидов алюминия и магния на закономерности формирования структуры HKM на основе ПТФЭ/ A.R Aргyнова, A.A. Охлопкова // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. M.K. Aммосова. - 2010. - Т. 7, №4. - С. 47-52.

154. Охлопкова, A.A. Исследование влияния оксида алюминия на структуру и свойства ПТФЭ / A.A. Охлопкова, Т.С. Стручкова, A.^ Васильев // Фундаментальные исследования. - 2014. - №12. -С. 2557-2562.

155. Гуль, В£., ^лезнев ВЛ. Структура и механические свойства полимеров: учебное пособие / В£. Гуль, ВЛ. ^лезнев.- 4-е изд., перераб. и доп. - M.: Лабиринт, 1994. - 367 с.

156. Supova, M. Effect of Nanofillers Dispersion in Polymer Matrices: A Review / M. Supova, G. S. Martynkova. K. Barabaszova // Science of Advanced Materials. - 2011. - Vol. 3. - P. 1-25.

157. Каллистер, У.Д. мл. Материаловедение: основы теории разрушения / У.Д. Каллистер мл, Д.Д. Ретвич; пер. с англ. под ред. А.Я. Малкина. -СПб: Научные основы и технологии, 2011. - 896 с.

158. Рабек, Я. Экспериментальные методы в химии полимеров / Я. Рабек. Часть 2; пер. с англ. под ред. Коршака В. В. - М.: Мир, 1983. - 480 с.

159. Перепечко, И.И. Введение в физику полимеров: монография / И.И. Перепечко. - М.: Химия. - 1978. - 312 с.

160. Вундерлих, Б. Физика макромолекул. Кристаллическая структура, морфология, дефекты / Б. Вундерлих. - М.: Мир, 1976. - 311 с.

161. Влияние напряженного состояния зоны фрикционного контакта на формирование структуры поверхностного слоя и трибологических свойств сталей и сплавов / Л.Г. Коршунов [и др.] // Физика металлов и металловедение. - 2008. - №1, Т.105. - С.70-85.

162. Крагельский, И.В. Основы расчетов на трение и износ / И.В. Крагельский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. - М.: Машиностроение, 1977 - 526 с.

163. Бартенев, Г.М. Трение и износ полимеров / Г.М. Бартенев, В.В. Лаврентьев - Л: Химия, 1972. - 240 с.

164. Gersappe, D. Molecular Mechanisms of Failure in Polymer Nanocomposites / D. Gersappe // Physical Review Letters. - 2002. - Vol. 89. - P. 058301-1-4.

165. Effect of Nanoparticle Mobility on Toughness of Polymer Nanocomposites / D. Shah [et al.] // Advanced Materials. - 2005. - Vol. 17. - P. 525-528.

166. Keys to Toughening of Non-layered Nanoparticles/Polymer Composites / Zhou T.H. [et al.] // Advanced Materials. - 2007. - Vol. 19. - P. 2667-2671.

167. Pritchard, G. Plastics Additives / G. Pritchard. - Dordrecht: Springer. -1998. - 633 p.

168. Липатов, Ю.С. Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: в 2-х томах / Ю.С. Липатов. - Киев: Наукова думка, 1986. - Т.1. - 376 с.

169. Нильсен, Л. Механические свойства полимеров и полимерных композиций / Л. Нильсен: пер. с англ. П.Г. Бабаевского. - М.: Химия, 1978. - 312 с.

170. О разрушении композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и дисперсных частиц алюминия / С.Л. Баженов [и др.] // Высокомолекулярные соединения, Серия А. - 2010. - Т.52, №5. - С. 833840.

171. Липатов, Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров / Ю.С. Липатов. - М.: Химия, 1991. - 304 с.

172. Bartczak, Z. Evolution of the Crystalline Texture of High-Density Polyethylene during Uniaxial Compression / Z. Bartzak, R. E. Cohen, A. S. Argon // Macromolecules. - 1992. - № 25. - P. 4692-4704.

173. The yielding, plastic flow, and fracture behavior of ultra-high molecular weight polyethylene used in total joint replacements / S.M. Kurtz [et al.] // Biomaterials. - 1998. - №19. - P. 1989-2003.

174. Krause, S. J. Texture Development in Polyethylene. I. Uniaxial Extension and Uniaxial Compression / S.J. Krause, W. F. Hosford // Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics. - 1989. - Vol. 27. - P.1853-1865.

175. Белый, В.А. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, М.И. Петроковец, В.Г.Савкин. - Минск: Наука и техника, 1976. - 432 с.

176. Мышкин, Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем / Ю.К. Мышкин, К.Н. Плещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов. - М.: Наука, 2000. - 354 с.

177. Фролов, К.В. Современная трибология: Итоги и перспективы / К.В. Фролов. - М.: Изд-во ЛКИ, 2008. - 476 с.

178. Машков, Ю.К. Трибофизика металлов и полимеров: монография / Ю.К. Машков. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013. - 240 c.

179. Sinha, S.K. Scratching of polymers: Modeling abrasive wear / S.K. Sinha, W.L.M. Chong, S.-C. Lim // Wear. - 2007. - Vol. 262. - P. 1038-1047.

180. The anti-slurry erosion properties of polyethylene for sewerage pipe use / A. Yabuki [et al.] // Wear. - 2000. - Vol. 240. - P. 52-58.

181. Modelling the three-body abrasive wear of UHMWPE particle reinforced composites / A.A. Cenna [et al.] // Wear. - 2003. - Vol. 254. - P. 581-588.

182. Tribological analysis of fracture conditions in thin surface coatings by 3D FEM modelling and stress simulations / K. Holmberg [et al.] // Tribology International. - 2005. - Vol.38. - P.1035-1049.

183. Май, Ю.-Винг. Полимерные нанокомпозиты / Ю.- Винг Май, Жонг-Жен Ю. - М.: Техносфера, 2011. - 688 с.

184. Адаменко, Н.А. Триботехнические полимерные материалы: учебное пособие / Н.А. Адаменко, Г.Ф. Агафонова. - Волгоград: ВолгТУ, 2013. -107 с.

185. Машков, Ю.К.Трение и модифицирование материалов трибосистем / Ю.К. Машков, К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов - М: Наука, 2000. - 280 с.

186. Олифиров, Л. К. Механохимический синтез функциональных наноструктурных композитов на полимерной основе: дис. ... канд. техн. наук: 05.16.08 / Олифиров Леонид Константинович. - Москва, 2016. - 154 с.

187. Третьяков Ю.Д. Процессы самоорганизации в химии материалов / Ю.Д. Третьяков // Успехи химии. - 2003. - №8. - С. 731-763.

188. Хайнике Г. Трибохимия / Г. Хайнике; пер. с англ. В.Г. Гольдфельд. -М.: Мир, 1987. - 584 с.

189. Чуппина, С.В. Органосиликатные материалы / С.В. Чуппина, В.А. Жабрев. - Спб: Литео, 2016. - 182 с.

190. Singhal, A. Dynamic two-dimensional infrared spectroscopy of the crystal-amorphous interphase region in low-density polyethylene / A. Singhal, L. J. Fina // Polymer. - 1996. - Vol. 37, №12. - P. 2335-2343.

191. Agosti, E. Structure of the skin and core of ultradrawn polyethylene films by vibrational spectroscopy / E. Agosti, G. Zerbi, I. M. Ward // Polymer. - 1992. -Vol. 33. - №20. - P. 4219-4229.

192. Адериха, В.Н. О влиянии органофилизации аэросила на трибологические свойства малонаполненных композитов СВМПЭ / В.Н. Адериха, В.А. Шаповалов, А.П. Краснов, Ю.М. Плескачевский // Трение и износ. - 2008. - Том 29, №4. - С.421-427.

193. Максимкин, А.В. Структурные особенности формирования полимерных нанокомпозиционных материалов при твердофазном синтезе: дис. .канд. физ.-мат. наук: 01.04.07. / Алексей Валентинович Максимкин. - Москва, 2009. - 156 с.

194. Сенатов, Ф.С. Микроструктура и свойства композитов медицинского назначения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена: дис. .канд. физ.-мат. наук: 01.04.07. / Федор Святославович Сенатов. -Москва, 2013. - 158 с.

195. Охлопкова, А. А. Полимерные композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и ультрадисперсных соединений / А.А. Охлопкова, О. В. Гоголева, Е. Ю. Шиц // Трение и износ. - 2004. -Том 25, № 2. - С. 202-206.

196. Гоголева, О.В. Разработка триботехнических нанокомпозитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, смесей фторопластов и шпинелей магния, меди, кобальта: дис. .канд. техн.наук: 05.02.01. / Ольга Владимировна Гоголева. - Комсомольск-на-Амуре, 2009. - 115 с.

197. Zoo, Y. S. Effect of carbon nanotube addition on tribological behavior of UHMWPE / Y.S. Zoo, J.-W. An, D.-Ph. Lim, D.-S. Lim // Tribology Letters. -2004. - No 4. - P. 305-309.

198. Пувадин, Т. Повышение износостойкости сверхвысокомолекулярного полиэтилена ионной имплантацией AlBx+, N+ и облучение электронным пучком: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук (05.16.09) / Тиннакорн Пувадин - Томск, 2012. - 18 с.

Приложения

Приложение 1

Усредненные физические, механические и триботехнические характеристики ПКМ, полученных по технологии

совмещения компонентов под воздействием УЗ

Объектисследования с, % £рр, % Е, Н/мм2 ^рм, МПа н, Н/мм2 осж, МПа △1, мм/час f I, мг/ч р, г/см3

при 2,5 % при 10 % при 25 %

СВМПЭ 0 330 415 30 35 7,5 18,6 29,0 0,13 0,38 0,21 0,930

СВМПЭ + 2Г02 0,05 350 665 40 37 8,3 22,7 32,2 0,03 0,38 0,05 0,932

0,10 380 720 42 38 8,5 23,6 34,1 0,03 0,36 0,06 0,934

0,50 381 730 44 40 9,1 24,2 33,8 0,03 0,34 0,05 0,934

1,00 352 700 49 42 7,8 23,7 32,6 0,02 0,36 0,04 0,934

2,00 351 655 40 41 7,8 24,6 33,0 0,03 0,40 0,03 0,941

СВМПЭ + М2О3 0,05 335 675 43 36 8,2 23,6 33,2 0,03 0,41 0,10 0,932

0,10 340 700 44 37 7,7 23,2 34,2 0,05 0,41 0,09 0,934

0,50 340 710 46 39 7,8 22,5 32,1 0,05 0,44 0,05 0,937

1,00 325 725 43 41 7,9 22,6 31,7 0,03 0,40 0,07 0,936

2,00 300 635 43 40 8,2 21,9 30,9 0,03 0,34 0,07 0,932

СВМПЭ + 8Ю2 0,05 350 415 33 36 4,7 18,9 32,8 0,08 0,38 0,20 0,926

0,10 376 420 35 37 4,7 16,9 29,8 0,09 0,28 0,16 0,926

0,50 364 530 34 41 5,2 18,8 30,9 0,08 0,34 0,13 0,927

1,00 337 480 34 39 5,7 18,1 28,6 0,08 0,35 0,17 0,929

2,00 332 460 36 37 6,0 17,9 29,6 0,06 0,37 0,18 0,936

СВМПЭ + СиО 0,05 320 610 36 40 8,5 21,8 31,8 0,09 0,40 0,10 0,933

0,10 312 630 37 42 9,1 21,4 32,2 0,07 0,37 0,07 0,935

0,50 315 650 37 45 8,7 21,5 32,6 0,08 0,36 0,04 0,941

1,00 320 615 35 47 7,7 20,9 33,8 0,08 0,37 0,04 0,948

2,00 315 595 33 47 8,4 20,0 31,9 0,07 0,40 0,10 0,950

свмпэ +ыеО 0,05 300 665 34 44 5,4 20,1 30,0 0,04 0,39 0,11 0,933

0,10 293 675 35 45 6,2 20,0 31,9 0,05 0,36 0,12 0,937

0,50 291 670 33 47 6,1 20,8 32,0 0,07 0,33 0,13 0,945

1,00 292 635 31 45 5,0 20,7 31,2 0,08 0,44 0,08 0,951

2,00 285 620 31 44 4,9 19,6 31,8 0,06 0,42 0,09 0,955

Примечание: с - содержание наполнителя в ПКМ, %; ерр, - отн. удлинение при растяжении, %; Е - модуль упругости, Н/мм ; арм - предел прочности при растяжении, МПа;Л1 - скорость линейного изнашивания, мм/ч; /- коэффициент трения, I- скорость массового

изнашивания, мг/ч,р- плотность образца, г/см .

Приложение 2

Приложение 3