Исследование механизмов адаптации полимерных нанокомпозитов к внешним воздействиям и разработка методов их регулирования (промежуточный)

Объект исследования - композиты на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ), сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и углеродных и синтетических волокон, слоистых силикатов, ситаллов, керамических наночастиц, углеродных нанотрубок, кокса, резины на основе бутадиен-нитрильных (БНКС), бутадиеновых и изопреновых каучуков, двухслойные композиционные материалы на основе БНКС и СВМПЭ. Цель исследования - разработка способов многофакторного модифицирования компонентов нанокомпозитов и технологий их совмещения для получения материалов с заданными, многократно улучшенными свойствами и многофункциональностью. Приведены результаты по разработке новых технологий многофакторного модифицирования компонентов нанокомпозитов с использованием таких методов, как УЗ-, СВЧ-обработка, механоактивация, химическое модифицирование поверхности частиц и т.д. Разработаны полимерные композиционные материалы на основе ПТФЭ, СВМПЭ и различных наполнителей - углеродных и синтетических волокон, слоистых силикатов, ситаллов, керамических наночастиц, с использованием функциональных добавок, комплексного модифицирования нанонаполнителя путем одновременного воздействия химических реагентов, физических и электромагнитных полей, ультразвука, с последующим совмещением с полимером. Получены новые материалы для экстремальных условий эксплуатации с повышенными механическими характеристиками, трибо-, морозо- и термостойкостью. Представлены комплексные исследования влияния различных факторов технологии многофакторного модифицирования компонентов композитов, оказывающих наибольшее влияние на адаптацию материалов к внешним условиям. Приведены новые технологии создания агрессивостойких эластомерных композитов с высокой морозостойкостью. Исследовано влияние одностенных УНТ с высокой удельной поверхностью, синтезированных методом CVD, на свойства бутадиен-нитрильной резины с минимальным содержанием акрилонитрила двумя разными способами: введением УНТ в эластомерную матрицу в виде нанодисперсного порошка и в виде водной суспензии с использованием технологии перемешивания в ультразвуковой ванне с техническим углеродом (ТУ). Также были проведены исследования смесей бутадиен-нитрильных и диеновых каучуков, резин на основе СКПО с модификацией алмазной шихтой, УНТ и оксидом графена. Представлены показатели масло-, износо-, агрессиво- и морозостойкости эластомеров, физико-механических свойств, остаточной деформации сжатия. Представлены результаты структурных исследований методом растровой электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии (АСМ). Для исследования деформационных свойств наполненной резины разработано и запатентовано специальное устройство с растяжным механизмом, совместимое с АСМ. Исследовано влияние технологических параметров на качество наносимого защитного покрытия из СВМПЭ на БНКС-18. Оптимизирована технология создания РТИ на основе БНК с защитным покрытием на основе СВМПЭ. На основе данных технологий получены новые эластомерные материалы, характеризуемые улучшенным комплексом эксплуатационных свойств.