Регистрация / Вход
Прислать материал

Структура и свойства самоармированного композита на основе ориентированных пленок СВМПЭ

ФИО: Смирнов Ф.С.

Направление: Материаловедение

Научный руководитель: Сенатов Федор Святославович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Физической химии

Академическая группа: НМ-10-1

В течение последнего полувека, со времен открытия и внедрения в производство, стало производиться все больше изделий из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Из СВМПЭ делают бронежилеты, паруса, неметаллические трубы и т. д. Стоит отметить изделия из данного материала в области медицины. СВМПЭ, с точки зрения биосовместимости, имеет следующие показатели: он химически и биологически инертен. Целью данной работы являлось создание самоармированного композита с антибактериальными свойствами из ориентированного СВМПЭ, полученного методом термического прессования и прокатки.

Первой стадией являлось термопрессование пленок СВМПЭ и ориентирование структуры прокаткой на вальцах. Был проведен анализ прочностных свойств пленок при одноосном растяжении на универсальной испытательной машине Zwick/Roell Z 020. Микроструктура пленок СВМПЭ была изучена методами сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии. Химические связи анализировались методом ИК-Фурье спектроскопии. Было показано, что деформационная вытяжка СВМПЭ при прокатке ведет к увеличению предела прочности при растяжении с одновременным снижением относительного удлинения. Это может быть связано с частичной ориентацией макромолекул полиэтилена параллельно оси деформации.

Второй стадией являлось создание слоистого самоармированного композита на основе СВМПЭ пленок, в качестве связующей матрицы в которых выступал полиэтилен низкой плотности (ПЭНП). Было проведено исследование механических свойств при растяжении слоистых образцов, полученных при различных режимах обработки: при добавлении растворителя, варьировании температуры и времени термопрессования. Исходя из полученных данных о механических свойствах, можно сделать вывод, что имеет место адгезионное взаимодействие между ПЭНП и СВМПЭ. Диффузия в композите была затруднена ввиду высокой вязкости СВМПЭ.

Также данные композиты испытаны на ударную вязкость по Шарпи без надреза. Разрушения образцов не наблюдалось.