Высокомолекулярные соединения (серия А), 2023, T. 65, № 3, стр. 230-236

ВЛИЯНИЕ СВЕРХНИЗКОГО СОДЕРЖАНИЯ ГРАФЕНА НА ИЗНОСОСТОЙКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ СВЕРХВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

А. С. Заболотнов a*, С. С. Гостев a, М. В. Гудков a, Л. А. Новокшонова a, Р. И. Челмодеев b

a Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук
119991 Москва, ул. Косыгина, 4, Россия

b Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
105005 Москва, 2-я Бауманская ул., 5/1, Россия

* E-mail: zabolotnov.ru@gmail.com

Поступила в редакцию 17.04.2023
После доработки 26.05.2023
Принята к публикации 06.06.2023

Аннотация

Методом полимеризации in situ получены композиты с содержанием графенового наполнителя в образцах от 0.014 до 0.05 мас. %. Исследовано влияние сверхнизкого содержания графена на комплекс износостойких и трибологических характеристик синтезированных композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Проведено исследование износостойкости синтезированных материалов при высокоскоростном воздействии водно-песчаной суспензии, износа в режиме микрорезания, фрикционной износостойкости. Также найдены значения коэффициента трения по стали. Введение графена в матрицу сверхвысокомолекулярного ПЭ приводит к увеличению стойкости к абразивному износу в режиме микрорезания, а также к увеличению стойкости к износу при воздействии водно-песчаной суспензии (износ по свободному абразиву).

Список литературы

  1. Андреева И.Н., Веселовская Е.В., Наливайко Е.И. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. Л.: Химия, 1982.

  2. Галицын В.П. Дис. … д-ра хим. наук. М.: ВНИИСВ, 2012.

  3. Май Ю., Жонг-Жен Ю. Полимерные нанокомпозиты. М.: Техносфера, 2011.

  4. Zhen J., Han Y., Zhu L. // Tribol. Int. 2023. V 179. P. 108097.

  5. Hussain M., Naqvi R.A., Naseem Abbas N. // Polymers. 2020. V. 323. № 12(2). P. 1.

  6. Sharma S., Bijwe J., Panier S. // Wear. 2015. V. P. 332.

  7. Aliyu I.K., Azam M.U., Lawal D.U. // Arab. J. Sci. Eng. 2019. № 45. P. 849.

  8. Plumlee K., Schwartz C.J. // Wear. 2009. V. 267. P. 710.

  9. Rodrigues M.M., Fontoura C.P., Maddalozzo A.E. // Composites. 2020. № 189. P. 1.

  10. Panin S.V., Kornienko L.A., Nguen T. // J. Friction Wear. 2014. V. 35. № 4. P. 444.

  11. Pettarin V., Churruca M.G., Felhos D. // Wear. 2010. V. 269. P. 31.

  12. Zhen J., Han Y., Zhu. L. // Tribol. Int. 2023. V. 179. P. 108097.

  13. Guezmil M., Bensalah W., Mezlini. S. // Mater. Res. Express. 2019. V. 6. № 7. P. 1.

  14. Gogoleva O.V., Petrova P.N., Popov S.N. // J. Friction Wear. 2015. V. 36. № 4. P. 301.

  15. Tong J., Ma Y., Arnell R.D., Ren L. // Composites A. 2006. V. 37. P. 38.

  16. Новокшонова Л.А., Мешкова И.Н. // Высокомолек. cоед. 1994. Т. 36. № 4. С. 629.

  17. Yusrina M.D., Tan W.S. // Proc. Adv. Mater., Eng. Technol. 2020. V. 2291. P. 020029-1.

  18. Chang B.P., Akil H.M., Nasir R.B. // Tribol. Int. 2015. V. 88. P. 252.

  19. Chang B.P., Akil H.M., MD Nasir R.B. // Sains Malaysiana. 2015. V. 44. № 6. P. 819.

  20. Aderikha V. N., Shapovalov V. A., Krasnov A.P. // Composites. 2008. V. 29. № 4. P. 318.

  21. Panin S.V., Buslovich D.G., Dontsov Y.V. // Materials. 2021. V. 14. № 1515. P. 1.

  22. Wang Y., Yin Z. // Ind. Lubr. Tribol. 2019. V. 71. P. 22.

  23. Panin S.V., Kornienko L.A., Ivanova L.R. // J. Friction Wear. 2014. V. 35. № 4. P. 290.

  24. Wood W.J., Maguire R.G., Zhong W.H. // Composites B. 2011. V. 42. P. 584.

  25. Panin S.V., Kornienko L.A., Alexenko V.O. // Materials. 2020. V. 13. P. 338.

  26. Samad M.A., Sinha S.K. // Tribol. Int. 2011. V. 44. P. 1932.

  27. Diabb J.M., Leija Guti’errez H.M., C’ardenas E.S. // J. Mech. Behav. Biomed. Maters. 2021. V. 120. P. 104554.

  28. Yingfei An, Tai Z., Yingfei Y.Q. // J. Appl. Polym. Sci. 2014. № 39640. P. 1.

  29. Pang W., Jialiang W.P., Zhang W.Q. // RSC Adv. 2017. V. 7. P. 55536.

  30. Chen X., Zhang S., Zhang L. // Polymers. 2021. V. 13. P. 482.

  31. Фарберова И.И., Ратнер С.Б., Лурье Е.Г. // Пласт. массы. 1962. № 9. С. 35.

  32. Tai Z., Chen Y., An Y. // Tribol Lett. 2012. V. 46. P. 55.

  33. Brevnov P.N., Kirsankina G.R., Zabolotnov A.S., Krasheninnikov V.G., Grinev V.G., Berezkina N.G., Sinevich E.A., Shcherbina M.A., Novokshonova L.A. // Polymer Science C. 2016. V. 58. № 1. P. 38.

  34. Park H.-J., Kwak S.-Y., Kwak S. // Macromol. Chem. Phys. 2005. V. 206. P. 945.

  35. Nazarov V.G., Stolyarov V.P., Doronin F.A., Evdokimov A.G., Rytikov G.O., Brevnov P.N., Zabolotnov A.S., Novokshonova L.A., Berlin A.A. // Polymer Science A. 2019. V. 61. № 3. P. 325.

  36. Ryvkina N.G., Nezhnyi P.A., Kudinova O.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2019. V. 13. № 5. P. 831.

  37. Shiyanova K.A, Gudkov M.V., Gorenberg A.Y. // ACS Omega. 2020. № 5. V. 39. P. 25148.

  38. Pei S., Cheng H.M. // Carbon. 2012. V. 50. № 9. P. 3210.

  39. Brevnov P.N., Zabolotnov A.S., Krasheninnikov V.G. // Kinet. Catal. 2016. V. 57. № 4. P. 482.

  40. Teplov A.A., Tribological S.I., Belousov E.A. // Crystallogr. Rep. 2021. V. 66. № 6. P. 883.

  41. Kovaříková I., Szewczyková B., Blaškovitš P. // Mater. Sci. Technol. 2009. V. 1. P. 1.

Дополнительные материалы отсутствуют.