Ключевое слово: «полимерные композиционные материалы»

Представлены результаты деформационно-прочностных, триботехнических и структурных исследований полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе активированного политетрафторэтилена (ПТФЭ). Показано, что добавление в ПТФЭ 10 мас.% активированного ПТФЭ приводит к повышению прочности при растяжении и относительного удлинения на 20–35 %. Исследовано влияние технологии механической активации полимерной матрицы и наполнителей Сибунит и шпинель магния на свойства ПКМ. Использование активированного Сибунита до 2 мас.% в качестве наполнителя разработанной полимерной матрицы приводит к повышению износостойкости в 56 раз, активированной шпинели магния до 2 мас.% в 27 раз при показателях деформационно-прочностных характеристик на уровне исходного ПТФЭ.

Композиционные полимерные материалы представляют собой материалы с проектируемыми и заданными свойствами для применения в различных эксплуатационных условиях и сред работы материала. Для получения определённых свойств КМ используют различные методы его изготовления и составы компонентов. Одним из современных направлений развития КМ является изготовление с комбинированием различными многослойными волокнистыми материалами для оптимальной анизотропной структуры получаемого материала. Для получения повышенных физико-механических и технологических свойств, получаемого КМ, были определены компоненты композита, технология изготовления и способы модификации связующего. В данной статье обосновано получение гибридного КМ методом инфузии для дальнейшего проведения климатических испытаний и исследования влияния различных эксплуатационных сред на характеристики КМ и пополнения банка данных для создания материалов, используемых в условиях Севера и Арктики.

Воздействие климатических факторов в условиях Крайнего Севера и Арктики, как показывают работы зарубежных и отечественных исследователей, снижает прочностные свойства полимерных композиционных материалов (ПКМ). Процессы деструкции, происходящие в ПКМ при воздействии солнечной радиации и знакопеременных температур окружающего воздуха, могут оказать влияние и на теплофизические свойства, одной из характеристик которых является теплопроводность. Цель работы – исследование теплопроводности образцов ПКМ при воздействии солнечного излучения и экстремальных климатических температур окружающего воздуха.

Рассмотрены причины формирования градиентов механических показателей полимерных композиционных материалов (ПКМ) при экспонировании в натурных климатических условиях. Показано, что в процессе термовлажностного циклирования в материалах формируются циклические внутренние напряжения, амплитуда которых возрастает в поверхностных слоях. Под действием внутренних напряжений, активируемых ультрафиолетовой компонентой солнечного излучения, образуются микротрещины. Плотность микротрещин максимальна в поверхностных слоях, что и объясняет механизмы неравномерного старения ПКМ.

Ключевым фактором надежности полимерных композиционных материалов является их устойчивость к воздействию внешней среды, включающей микроорганизмы. Биодеструкторы, такие как бактерии, грибы (включая дрожжи) и водоросли, известные своей способностью вызывать биологическое повреждение и полное разрушение композитных материалов, могут изменять их структуру и функциональные свойства.