ВЛИЯНИЕ МЕХАНОАКТИВИРОВАННЫХ КАОЛИНА И ШПИНЕЛИ МАГНИЯ НА СВОЙСТВА ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

С. Лаукканен, С.А. Слепцова, П.Н. Тарасова, В.И. Федосеева, А.А. Дьяконов
DOI: 10.25699/SSSB.2020.21.3.003 Download PDF
Аннотация: В работе приведены результаты исследования совместного влияния механоактивированных каолина и шпинели магния на физико-механические и триботехнические свойства политетрафторэтилена (ПТФЭ). Показана эффективность использования механической активации для улучшения совмещения слоистых силикатов с ПТФЭ. Установлено, что введение механоактивированных наполнителей в ПТФЭ приводит к повышению эластичности, модуля упругости и износостойкости композитов при сохранении предела прочности при растяжении на уровне исходного полимера. Повышение этих характеристик является следствием высокого адгезионного взаимодействия на границе раздела фаз. Выявлены оптимальные соотношения вводимых наполнителей, показано, что добавление шпинели магния способствует снижению коэффициента трения полимерных композиционных материалов (ПКМ). Для установления закономерностей улучшения свойств проводились исследования структуры каолина и шпинели магния до и после механоактивации с помощью капиллярного электрофореза, атомно-абсорбционной и ИК-спектроскопии. Зафиксировано увеличение количества активных катионов алюминия и магния в механоактивированном каолине вследствие разрушения октаэдрических сеток слоистого силиката в процессе механической активации. Выдвинуто предположение, что высокая координационная активность ионов алюминия, входящего в состав шпинели магния и каолина, по отношению к атомам фтора макромолекул ПТФЭ и с другой стороны - к атомам кислорода на поверхности механоактивированного слоистого силиката способствует повышению межфазного взаимодействия на границе раздела “ПТФЭ-каолин”. Данное предположение подтверждается результатами исследования надмолекулярной структуры (НМС) композитов методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Анализ топографии низкотемпературного скола хрупкого разрушения композитов показал, что разрушение образцов происходит по границам дефектных областей надмолекулярных образований, а не по межфазной границе, когда плоскость разрушения происходит по границам раздела полимер-наполнитель. Поэтому поверхность НМС характеризуется наличием выпуклостей радиальных образований без четких очертаний границ, на которых не наблюдается пластинок каолина, что подтверждает когезионный характер разрушения.
Ключевые слова: политетрафторэтилен, каолин, шпинель магния, износостойкость, механоактивация

Контакты

Россия, 659305, Алтайский край, г. Бийск,
ул. Трофимова, 27, к. 404Б
Тел. +7-923-162-93-27
(ответственный секретарь -
Голых Роман Николаевич)
e-mail: info@s-sibsb.ru

Свидетельство