Введение
Глава I. Полимерные нанокомпозиты на основе СВМПЭ и наноразмерных наполнителей 5
1.1. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен 12
1.1.1. Синтез, молекулярное строение и морфология СВМПЭ 12
1.1.2. Свойства и особенности переработки СВМПЭ 18
1.1.3. Перспективы применения СВМПЭ на основе обзора российского и мирового рынков 22
1.2. Дисперснонаполненные композиционные материалы на основе СВМПЭ 24
1.2.1. Полимерные композиционные материалы на основе СВМПЭ 24
1.2.2. Наноразмерные дисперсные неорганические соединения как модификаторы полимеров 29
1.2.3. Особенности структурообразования СВМПЭ при наполнении наночастицами 36
1.3. Современные тенденции в технологии получения ПКМ на основе СВМПЭ 38
1.3.1. Особенности переработки ПКМ на основе СВМПЭ 38
1.3.2. Основы применения УЗ-колебаний в переработке полимерных материалов 39
1.4. Постановка цели и задач исследований 42
Глава II. Объекты и методы исследований 42
2.1. Объекты исследования 44
2.2. Технология получения ПКМ 46
2.2.1. Совмещение компонентов в лопастных и шаровых смесителях 46
2.2.2. Совмещение компонентов под воздействием УЗ-колебаний 48
2.3. Методы структурных исследований 50
2.3.1. Измерение плотности компонентов и ПКМ 50
2.3.2. Рентгенофазовый анализ 52
2.3.4. ИК-спектроскопия 53
2.3.5. Дифференциально-сканирующая калориметрия 56
2.3.4. Анализ размеров наночастиц в жидкой среде 56
2.3.5. Сканирующая электронная и атомно-силовая микроскопия 58
2.4. Методы механических исследований свойств материала 58
2.5. Триботехнические исследования композитов 59
2.6. Статистическая обработка экспериментальных данных 60
2.7. Выводы к главе 2 61
Глава III. Разработка технологии совмещения СВМПЭ с наноразмерными наполнителями в жидкой среде под воздействием УЗ-колебаний 62
3.1. Выбор условий совмещения СВМПЭ и наночастиц наполнителей в жидкой среде под воздействием УЗ-волн 63
3.2. Влияние УЗ-колебаний на структуру и механические свойства СВМПЭ. 70
3.3. Анализ эффективности совмещения СВМПЭ с наночастицами наполнителей 73
3.5. Выводы к главе 3 81
Глава IV. Изучение механических свойств и структуры полимерных нанокомпозитов СВМПЭ/оксидная керамика 83
4.1. Изучение сферолитов в полимерных нанокомпозитах СВМПЭ 83
4.2. Влияние способа совмещения СВМПЭ и наноразмерных наполнителей на механические характеристики ПКМ 87
4.3. Кристалличность ПКМ 92
4.4. Механические свойства ПКМ, полученных методом совмещения под действием УЗ-волн 97
4.5. Выводы к главе 4 104
Глава V. Исследование трибологических свойств полимерных нанокомпозитов на основе СВМПЭ 106
5.1. Основные триботехнические характеристики полимерных нанокомпозитов СВМПЭ/оксидная керамика 106
5.2. Изучение поверхности трения нанокомпозитов СВМПЭ/оксидная керамика 111
5.3. Трибохимические процессы в ПКМ при фрикционном воздействии в металлополимерной паре 119
5.4. Сравнительный анализ триботехнических характеристик разработанного материала на основе СВМПЭ и оксида циркония с известными аналогами 126
5.5. Выводы к главе 5 131
Заключение 132
Список сокращений и условных обозначений 134
Список литературы 135
Приложения 155
Приложение 1 Результаты физико-механических и триботехнических испытаний ПКМ 156
Приложение 2 Акты внедрения 158
Приложение 3 Патент (титульный лист) 160
