STUDY OF THE COMPLEX OF ACTIVE FILLERS FOR MECHANICAL PROPERTIES OF UHMWPE

Abstract

Одним из направлений развития современного материаловедения является разработка полимерных композиционных материалов с улучшенным комплексом свойств. Актуальной задачей является поиск оптимальных составов, благодаря которым определяются свойства, получаемых материалов. В данной работе приводятся результаты исследования влияния комплексных наполнителей, состоящих из сульфенамида, серы, оксидов магния и цинка, на физико-механические свойства и структуру полимерных композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Результаты физико-механических исследований показали, что введение комплекса наполнителей “1 мас.% сульфенамида+1 мас.% серы+1 мас.% оксида магния” в СВМПЭ приводит к повышению прочности при растяжении на 23 % по сравнению с исходным полимером. Введение комплексных наполнителей увеличивает сопротивление сжатию до 33 % при относительной деформации 10%. Установлено, что введение комплексных наполнителей в СВМПЭ приводит к образованию сферолитных образований в надмолекулярной структуре. Методом ИК-спектроскопии показано, что происходит сохранение основных пиков исходного полимера. Разработанные материалы могут применяться в качестве уплотнителей в узлах трения машин и техники благодаря улучшенным физико-механическим свойствам. One of the directions in the development of modern materials science is the development of polymer composite materials with an improved set of properties. An urgent task is to find the optimal compositions, due to which the properties of the obtained materials are determined. This paper presents the results of studying the effect of complex fillers consisting of sulfenamide, sulfur, magnesium and zinc oxides on the mechanical properties and structure of polymer composite materials based on ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE). The results of physical and mechanical studies showed that the introduction of a complex of fillers “1 wt.% sulfenamide + 1 wt.% sulfur + 1 wt.% magnesium oxide” in UHMWPE leads to an increase in tensile strength by 23% compared to the original polymer. The introduction of complex fillers increases the compressive strength up to 33% at a relative deformation of 10%. It has been established that the introduction of complex fillers into UHMWPE leads to the formation of spherulite formations in the supramolecular structure. It has been shown by IR spectroscopy that the main peaks of the initial polymer are retained. The developed materials can be used as sealants in friction units of machines and equipment due to improved mechanical properties.