Самоармирование в полимерных материалах

Нанокомпозиты, на которые возлагали большие надежды, не оправдали ожидания из-за проблем с диспергированием и плохой передачей нагрузки интерфазой в нанокомпозитах.

Самоармированные композиты из полимер-полимерных композиций , где и матрица и волокно один и тот же полимер или химически близки имеют очень узкий температурный диапазон их формования , что трудно воспроизвести на практике.

Термин самоармированные термопластичные полимеры больше всего подходит к материалам подвергшимся большим пластическим деформациям в твердофазном состоянии и перестройкой исходной структуры в фиблиллярную. В таких материалах роль упрочняющих волокон играют фибриллы , а матрица представляет собой аморфную сетку межфибриллярных молекулярных зацеплений. Результирующий вектор деформации в объеме материала и указывает на основное направление фибриллярного армирования и упрочнения. Современные способы переработки термопластов в твердофазном состоянии с использованием методов интенсивной пластической деформации в значительной степени позволяют кардинально менять структуру полимера и получать высокопрочные, высокомодульные анизотропные объемные изделия фактически создавая разнообразные конструкции внутри материала. Более того в подавляющем большинстве случаев при больших пластических деформациях размер основных структурных единиц -фибрилл в поперечном направлении меньше 100 нм, что позволяет говорить о структурной модификации полимеров как нанотехнологию по принципу “сверху вниз”.

Наше предприятие располагает такими технологиями интенсивной пластической деформации как твердофазная плунжерная и гидростатическая экструзия, экструзия с уширением, объемная штамповка в режиме ползучести. осадка с гидроподпором, равноканальное многоугловое прессование, внедряется винтовая твердофазная экструзия полимеров. Располагая данными методами мы получаем высокопрочные и высокомодульные разнообразные анизотропные изделия из таких полимеров как ПЭНД, СВМПЭ, ПП , ПОМ, ПЭТ, Ф-2М и Ф-40 . Получен не хладотекучий фторопласт-4. . Такие хрупкие при обычных условиях полимеры как ПА-6, ПС, оргстекло после пластической деформации под давлением значительно увеличивают ударную вязкость. Управляя вектором пластической деформации фибриллярной структуры можно добиться построения разнообразных конструкций внутри объема материала. Так нам удалось создать слоистую структуру в СВМПЭ напоминающую паутину, где радиусами являются фибриллы связанные в тангенциальном направлении проходными молекулами. Такая структура великолепно справляется с ударными и сжимающимися нагрузками в направлении перпендикулярном плоскости паутины. Перспективным способом получения разнообразных изделий с необычными свойствами является твердофазная соэкструзия смесей различных полимеров и полимер-полимерных композиций пластичных и хрупких полимеров.

Мы открыты для сотрудничества в этой области.

Фото тонкого слеза (торцовка) с диска СВМПЭ, подвергнутого ИПД

Фото “паутиных “конструкций схожих с модифицированной структурой