Высокопрочные ленты на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ)

     В настоящее время все больший интерес привлекает к себе проблема получения сверхпрочных лент и волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Ленты и волокна  из СВМПЭ выгодно отличаются от других полимерных ориентированных материалов тем, что обладают уникальным сочетанием таких свойств, как высокая прочность, жесткость, отсутствие влагопоглощения, низкая плотность, высокие химическая стойкость и ударная прочность.

     Для достижения высоких прочностных показателей в материалах из  СВМПЭ  требуется высокая степень ориентации. Достижение данного состояния представляет собой сложную проблему, учитывая низкую подвижность молекул, приводящую к высокой вязкости полимера, который при плавлении не переходит в жидкотекучее состояние. Одним из эффективных и технологичных способов получения высокопрочных ориентированных материалов из СВМПЭ является метод гель-формования.

     Смешиванием порошка СВМПЭ в ксилоле был получен гель, который был экструдирован на плунжерном экструдере. После сушки, полученный ксерогель в форме лент предварительно прокатывали на вальцах при Т = 100 °С. С помощью установки ступенчатого термоориентационного вытягивания, которая была собрана в рамках нашей лаборатории, были получены ленты со степенями вытяжки λ = 8,7; 12; 18; 26,7 при  T = 110; 120; 130; 140 °С, соответственно.

     Механические испытания полученных лент показали, что с увеличением степени вытяжки значительно возрастает предел прочности и модуль упругости. При значении λ=8,7 предел прочности составлял порядка 260 МПа, а при увеличении λ=26,7 предел прочности увеличился до 800 МПа. Исследования методом ДСК  показали рост степени кристалличности с увеличением степени вытяжки, связанный с переходом структуры из ламеллярной в фибриллярную. Исследования методом сканирующей электронной микроскопии продемонстрировали  наличие фибриллярной структуры в полученных лентах.

Научный руководитель - Максимкин Алексей Валентинович.