Синтетические алюмосиликаты как модификаторы политетрафторэтилена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В настоящее время наблюдается интенсивный рост использования полимерных композиционных материалов во всех сферах промышленности, который обусловлен их уникальными свойствами: высокой прочностью, легкостью, устойчивостью к коррозии. В связи с развитием новых технологий возникает необходимость создания нового класса экологически безопасных материалов, обеспечивающих эффективное и экономически выгодное использование сырья. В работе рассматриваются синтетические наноструктурированные алюмосиликаты с заданным отношением Si/Al = 1, 3, 5 в качестве модификаторов политетрафторэтилена. Исследован фазовый элементный состав и термическое поведение синтезированных соединений. Установлено, что использование алюмосиликатов способствует увеличению прочности при растяжении на 40% и относительного удлинения при разрыве на 70% по сравнению с исходной полимерной матрицей. Введение алюмосиликата сопровождается увеличением износостойкости в 521 раз. Таким образом, синтезирован новый класс модификаторов для полимерных композиционных материалов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Н. Данилова

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Автор, ответственный за переписку.
Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Якутск

П. Н. Тарасова

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Якутск

С. Б. Ярусова

Институт химии ДВО РАН

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Владивосток

Ю. В. Капитонова

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Якутск

А. М. Спиридонов

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Якутск

П. С. Гордиенко

Институт химии ДВО РАН

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Владивосток

А. А. Охлопкова

Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Якутск

Е. К. Папынов

Дальневосточный федеральный университет

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Владивосток

О. О. Шичалин

Дальневосточный федеральный университет

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Владивосток

А. О. Лембиков

Дальневосточный федеральный университет

Email: dsn.sakhayana@mail.ru
Россия, Владивосток

Список литературы

  1. Rashid A.B., Haque M., Islam S.M. et al. // Heliyon. 2024. V. 10. P. 24692. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24692
  2. Khan F., Hossain N., Mim J.J. et al. // J. Eng. Res. 2024. P. 24692. https://doi.org/10.1016/j.jer.2024.02. 24692
  3. Parveez B., Kittur M.I., Badruddin I. et al. // Polymers. 2022. Т. 14. № 22. P. 5007. https://doi.org/10.3390/polym14225007
  4. Deshwal D., Belgamwar S.U., Bekinal S.I. et al. // Polym. Compos. 2024. V. 45. № 16. P. 14475. https://doi.org/10.1002/pc.28802
  5. Xu K., Yang Z., Sun W. et al. // Corros Sci. 2023. V. 218. P. 111141. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111141
  6. Лепов В.В., Охлопкова А.А. // ПРАС. 2024. Т. 28. № 4. P. 627.
  7. Khoddamzadeh A., Liu R., Wu X. et al. //Wear. 2009. V. 266. № 7-8. P. 646. https://doi.org/10.1016/j.wear.2008.08.007
  8. Chandran A.J., Rangappa S.M., Suyambulingam I. et al. // J. Vinyl Addit. Technol. 2024. V. 30. № 5. P. 1083. https://doi.org/10.1002/vnl.22106
  9. Spiridonov A.M., Sokolova M.D., Fedoseeva V.I. et al. // Mater. Today Chem. 2024. V. 20. P. 100441. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2021.100441.
  10. Aderikha V.N., Shapovalov V.A. // J. Frict. and Wear. 2011. V. 32. P. 124. https://doi.org/10.3103/S1068366611020024
  11. Kumar B., Fellner J.P. // J. Power Sources. 2003. V. 123. № 2. P. 132. https://doi.org/10.1016/S0378-7753(03)00530-5
  12. Meng Y., Zhang B., Su J. et al. // Fibers and Polym. 2020. V. 21. P. 1126.
  13. Mukhtar N.Z.F., Borhan M.Z., Rusop M. et al. // Adv. Mater. Res. 2014. V. 832. P. 547. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.832.547
  14. Yu H., Zhu Y., Lu L. et al. // Int. J. Min. Sci. and Tech. 2023. Т. 33. № 6. С. 783.
  15. Wang X., Tong W., Li Y. et al. // Appl. Clay Sci. 2021. V. 215. P. 106330. https://doi.org/10.1016/j.clay.2021.106330
  16. Тарасова П.Н., Капитонова Ю.В., Лазарева Н.Н. и др. // ЮСНВ. 2024. Т. 57. № 5. С. 135.
  17. Нехлюдова Е.А., Иванов Н.П., Ярусова С.Б. и др.// Неорган. материалы. 2023. Т. 59. № 12. С. 1350. https://doi.org/10.31857/S0002337X23120072
  18. Ярусова С.Б., Гордиенко П.С., Панасенко А.Е. и др. // Журн. физ. химии. 2019. Т. 93. № 2. С. 278. https://doi.org/10.1134/S0044453719020341
  19. Yan Y., Jia Z., Yang Y. // Procedia Environ Sci. 2011. V. 10. P. 929. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2011.09.149
  20. Gordienko P.S., Yarusova S.B., Shabalin I.A. et al. // Russ. J. Inorg. Chem. 2022. V. 67. № 9. P. 1393. https://doi.org/10.1134/S0036023622090042
  21. Kumar A., Chakrabarti A., Shekhawat M. S. et al. // JETIR. 2019. V. 6. № 2. P. 546.
  22. Dehghani, P., Soleimani F. // Adv. Ceram. Prog. 2021. V. 7. № 2. P. 16. https://doi.org/10.30501/acp.2021.286931.1060
  23. Shirvanimoghaddam K., Balaji K.V., Yadav R. et al. // Compos. Part B: Eng. 2021. V. 223. P. 109121. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109121
  24. Heidari M., Labousse M., Leibler L. 2024. https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.18093
  25. Xu J., Reiter G., Alamo R.G. // Cryst. 2021. V. 11. № 3. P. 304. https://doi.org/10.3390/cryst11030304
  26. Охлопкова А.А., Адрианова О.А., Попов С.Н. и др. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН, 2003. 224 с.
  27. Слепцова С.А., Кириллина Ю.В., Лазарева Н.Н. и др. // Вестник СВФУ. 2015. Т. 50. № 6. С. 95.
  28. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. // Рос. хим. журн. 2008. Т. 52. № 3. С. 139.
  29. Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии. М.: Высшая школа, 1971. 237 с.
  30. Sleptsova S.A., Okhlopkova A.A., Kapitonova Iu.V. et al. // J. Frict. Wear. 2016. V. 37. № 2. P. 129. https://doi.org/10.3103/S106836661602015X.
  31. Kapitonova I.V., Tarasova P.N., Okhlopkova A.A. et al. // Tribology Online. 2023. V. 18. № 2. P. 10. https://doi.org/10.2474/trol.18.10

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Термограммы синтезированных алюмосиликатов.

Скачать (163KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Рентгенограммы алюмосиликатов натрия после обжига при температуре 900°С.

Скачать (97KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы адсорбции–десорбции (а) и порометрия (б) алюмосиликатов натрия после обжига.

Скачать (162KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость прочности при растяжении (а), относительного удлинения при разрыве (б), модуля упругости (в) и напряжения при сжатии при относительной деформации 10% (г) от содержания наполнителей.

Скачать (336KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотографии надмолекулярной структуры ПТФЭ (а) и композитов с содержанием 2 мас. % алюмосиликатов натрия (масштаб ×150): б – Na2Al2Si2O8, в – Na2Al2Si6O16, г – Na2Al2Si10O24.

Скачать (625KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость скорости изнашивания (а) и коэффициента трения (б) от содержания наполнителей.

Скачать (193KB)
Метаданные
8. Рис. 7. ИК-спектры образцов с 2 мас. % содержанием наполнителей до (а) и после (б) трения.

Скачать (206KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Морфология поверхности трения ПТФЭ (а) и композитов, содержащих 2 мас. % алюмосиликата натрия с различным соотношением Si/Al: б – Na2Al2Si2O8, в – Na2Al2Si6O16, г – Na2Al2Si10O24.

Скачать (521KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».