Объемные наноструктурированные полимеры
На нашем предприятии активно ведутся исследования по получению объемных наноструктурированных полимерных материалов.В основе новых технологических процессов лежат процессы трансформации надмолекулярной структуры полимерных материалов под действием интенсивных сдвиговых пластических деформаций и высоких давлений. В результате получены материалы с бездефектной, переупакованной на макроуровне высокоориентированной по направлению вектора деформаций структурой с уникальными свойствами. Наметился прорыв в существенном улучшении эксплуатационных свойств практически всех конструкционных полимерных материалов и композитов на их основе. Стало совершенно очевидно, что высокое наполнение термопластичных полимеров различными добавками с целью улучшения их механических свойств имеет тупиковое направление. Речь может быть идти только о незначительных добавках для улучшения избирательного свойства по типу легирования металлов. Дальнейшее кардинальное улучшение свойств может быть осуществлено только структурной организацией матричного полимера. На нашем предприятии введены в эксплуатацию ряд опытно-промышленных установок и начат выпуск различных изделий из наноструктурированных полимерных материалов не имеющих аналогов по комплексу свойств. Таблица свойств исследованных материалов приведена ниже.
Показатели механических свойств исходных материалов (первая цифра) и наноструктурированных материалов (вторая цифра).
| Материалы Показатели | Полиолефины | Фторполимеры | Полистирольные пластики | ||||||||
| ПЭНП | ПЭВП | ПП | Ф-4 | Ф-4МБ | Ф-2М-А | Ф-40П | Ф-3-А | ПСМД | УПС | АБС | |
| Модуль упругости при растяжении, МПа | 100÷540 | 750÷25000 | 850÷12000 | 410÷700 | 560÷800 | 1000÷1600 | 800÷8000 | 1300÷3500 | 3000÷3900 | 2000÷3500 | 2500÷4000 |
| Предел прочности при растяжении, МПа | 10÷70 | 21÷600 | 30÷450 | 21÷60 | 23÷70 | 50÷80 | 35÷170 | 33÷70 | 40÷48 | 25÷55 | 30÷60 |
| Относительное удлинение, % | 600÷50 | 600÷10 | 500÷17 | 300÷25 | 300÷25 | 300÷20 | 200÷10 | 70÷10 | 1÷15 | 25÷45 | 20÷40 |
| Деформация предела текучести при сжатии, % | 9÷30 | 8÷30 | 20÷40 | 5÷35 | 6÷40 | 20÷45 | 7÷40 | 14÷44 | |||
| Предел текучести при сжатии, МПа | 10÷45 | 18÷60 | 23÷80 | 9÷45 | 15÷70 | 45÷120 | 19÷100 | 45÷135 | |||
Особо следует отметить работы по упрочнению различных хрупких полимерных материалов.Вплоть до настоящего времени не удавалось осуществить большие деформации этих материалов без разрушения даже при повышенных давлениях. Новые технологии накопления пластических деформаций сдвига под давлением позволило это осуществить и освоить производство материалов с резким улучшением ударной вязкости , жесткости и прочности почти вдвое превышающие исходные характеристики.
