Характеристики композиционных материалов на основе ПТФЭ и волластонита из рисовой соломы

Исследовано влияние волластонитсодержащего материала на свойства полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Разработаны новые рецептуры композиционных материалов, в которых содержание волластонита варьировали от 0,1 до 2 мас. %. Установлено, что введение волластонита приводит к повышению уровня механических свойств: прочности при растяжении на 35% и относительного удлинения при разрыве на 47%. Кроме того, зафиксировано повышение износостойкости ПКМ в 67 раз по сравнению с износостойкостью исходного ПТФЭ. Полученные результаты коррелируют с результатами термодинамических и структурных методов исследования. Показано, что надмолекулярная структура ПТФЭ при введении волластонита изменяется от ленточной до сферолитоподобной. Методом ИК-спектроскопии зафиксировано формирование вторичных структур из окисленных функциональных групп. Результаты термодинамических исследований свидетельствуют о том, что увеличение концентрации волластонита в ПКМ сопровождается повышением степени кристалличности и энтальпии плавления.

1. Раскутин А. Е. Стратегия развития полимерных композиционных материалов // Авиационные материалы и технологии. – 2017. – № S. – С. 344–348.

2. Chen H., Li C., Yao Q., Chen F., Fu Q. Enhanced thermal conductivity and wear resistance of polytetrafluoroethylene via incorporating hexagonal boron nitride and alumina particles // Journal of Applied Polymer Science. – 2022. – V. 139, N 3. – P. 51497.

3. Wang H., Sun A., Qi X., Dong Y., Fan B. Experimental and analytical investigations on tribological properties of PTFE/AP composites // Polymers. – 2021. – V. 13, N 24. – P. 4295.

4. Sathish M., Radhika N., Venuvanka N., Rajeshkumar L. A review on sustainable pro­ perties of plant fiber‐reinforced polymer composites: characteristics and properties // Polymer International. – 2024. – V. 73, N 11. – P. 887–943.

5. . Ахметханов Р. М. , Садритдинов А. Р. , Захаров В. П. , Шуршина А . С . , Кулиш Е . И . Изучение вязкоупругих характеристик вторичного полимерного сырья в присутствии природнык наполнителей растительного происхождения // Конденсированные среды и межфазные границы. – 2020. – Т. 22, № 1. – С. 11–17.

6. Под денежный Е. Н., Дробышевская Н. Е., Бой ко А. А., Шаповалов В. М., Дробышевский Н. С. Особенности формирования биоразлагаемых композитов, наполненных рисовой лузгой // Вестник Гомельского государственного технического университета им. П. О. Сухого. – 2021. – № 4 (87). – С. 50–57.

7. Danilova S. N., Yarusova S. B., Kulchin Y. N., Zhevtun I. G., Buravlev I. Y., Okhlopkova A. A., Gordienko P. S., Subboti n E. P. UHMWPE/CaSiO3 nanocomposite: mechanical and tribological properties // Polymers. – 2021. – V. 13, N 4. – P. 570.

8. Пат. HA 2770075. Способ получения волластонита из кремнийсодержащего растительного сырья / Ярусова С. Б., Панасенко А. Е., Гордиенко П. С., Земнухова Л. А. – Опубл. 14.04.2022.

9. Готлиб Е. М., Садыкова Д. Ф., Кожевников Р. В., Твердов И. Д., Мишагин К. А. Поливинилхлоридные композиции для линолеума с добавками наполнителей на основе рисовой шелухи // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. – 2023. – Т. 66, № 2. – С. 114–119.

10. Горбачев А. В., Файзуллин И. З., Вольфсон С. И., Канарский А. В., Захаров И. В., Казаков Ю. М. Композиционный материал на основе полиолефинов и модифицированных растительных наполнителей // Пластические массы. – 2023. – Т. 1, № 1–2. – С. 48–52.

11. Никитина А . В . , Васильев А . П . , Охлопкова А . А . , Стручкова Т. С . , Алексеев А . Г. Влияние способов активации оксида титана на свойства и структуру политетра­ фторэтилена // Южно-Сибирский научный вестник. – 2022. – № 2. – С. 42.

12. Стручкова Т. С., Амвросьев Я . А . Исследование влияния наношпинели магния на структуру и свойства политетрафторэтилена // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2020. – Т. 22, № 2. – С. 47–50.

13. Игнатьева Л . Н . , Бузник В. М . ИК-спектроскопические исследования политетрафторэтилена и его модифицированных форм // Российский химический журнал. – 2008. – Т. 52, № 3. – С. 139–142.

14. Капитонова Ю. В., Тарасова П. Н., Охлопкова А. А., Лазарева Н. Н. Трибохимические реакции, протекающие на поверхности трения композитов на основе ПТФЭ, наполненного слоистыми силикатами // Южно-Сибирский научный вестник. – 2024. – № 2 (54). – С. 98–106.