В настоящей работе исследованы физико-механические и технологические характеристики полимерных композиционных материалов на основе линейного полиэтилена низкой плотности с различными дисперсными наполнителями, обладающими повышенной теплопроводностью, такими как оксид цинка, алюминиевая пудра, карбид кремния и нитрид бора, с целью дальнейших разработок в области повышения теплопроводности полимеров и создания полимерных композиционных материалов с заданным комплексом свойств. Были проанализированы результаты введения наполнителей в полимер в широком концентрационном диапазоне – от 5 до 60 мас. %. Также вследствие различного влияния наполнителей на свойства полимерной композиции был проведен эксперимент по совместному введению некоторых наполнителей. В ходе работы исследовались такие характеристики полимерных композиций, как прочность и относительное удлинение при разрыве, предел текучести при растяжении, модуль упругости при растяжении, а также оценивались твердость по Шору, плотность и показатель текучести расплава, поскольку он является важным показателем перерабатываемости разработанных композиций. В ходе исследований была определена оптимальная концентрация каждого типа наполнителя, а также оценена возможность создания высоконаполненных композиций на основе термопластов с целью создания оптимальных условий для максимального теплопереноса
На предприятиях, занятых производством сложной литьевой оснастки, существует интерес и потребность в прогнозировании поведения конечного продукта. При вводе в эксплуатацию дорабатывается практически 100% пресс-форм. В современных реалиях представлено большое количество CAD-систем для анализа литья под давлением с различными надстройками, функциями и методами расчета. В статье выполнен обзор современной CAD/CAE-системы для анализа литья под давлением пластмасс, позволяющей снизить конечную себестоимость продукта, сократить сроки изготовления оснастки и сроки подготовки производства. На примере оснастки для детали массового производства рассмотрены возможности системы, выделены методы построения сеток, показаны особенности проведения моделирования процесса заполнения. Программное обеспечение для инженерных расчетов с использованием численных методов (системы CAE) литья под давлением термопластичных материалов и специальных технологий литья предоставляет широкие возможности прогнозирования и предотвращения проблем производства и снижения затрат не только с точки зрения производства оснастки, но и с точки зрения технологического процесса. С помощью анализа можно выделить характеристики температур, время заполнения, кривую выдержки под давлением, время охлаждения и расход теплоносителя для получения качественных деталей с первых отливок. Для эффективного применения этого программного обеспечения необходимо учитывать комплекс факторов, влияющих как на получаемые количественные результаты расчета, так и на их качественную оценку применительно к особенностям конкретной задачи. Результаты, полученные в ходе компьютерного анализа, напрямую зависят от учета особенностей методов моделирования процесса, условий выполнения расчетов и функциональных возможностей программного продукта
Введение в полимерную матрицу дисперсных веществ органической или неорганической природы осуществляется с целью улучшения физико-химических, механических, термических, электрических, трибологических свойств. В настоящее время возрастает интерес к композициям, обладающим бактерицидными, огнестойкими, теплопроводящими, антифрикционными свойствами. Одним из перспективных направлений является разработка многофункциональных композиций, обеспечивающих одновременно повышение нескольких важных эксплуатационных характеристик при сохранении физико-механических свойств. Использование соединений металлов в полимерных матрицах может приводить к значительному повышению всех описанных характеристик. Целью данной работы является анализ влияния нанооксидов металлов на свойства полимерных материалов. Наночастицы оксидов металлов имеют большие поверхностные заряды, которые связывают поверхность с полярными полимерами посредством электростатических взаимодействий. Они могут формировать одинарные связи металл – кислород с функциональными гидроксильными и карбоксильными группами в полимере, одинарные координационные связи металл – азот с функциональными группами на основе азота или водородные связи, таким образом оказывая влияние на весь комплекс свойств полимера. Наночастицы благодаря своим размерам могут выступать в роли зародышей кристаллообразования, таким образом влияя на количество образующихся кристаллов и их размер, а кристаллическое строение полимеров непосредственно связано с прочностью, т. е. способностью противостоять разрушению под действием нагрузки. Использование нанодобавок позволяет придать материалам антибактериальные свойства, а именно эффективную антибактериальную активность как против грамположительных, так и против грамотрицательных бактерий, повысить устойчивость композиций к горению и придать им фотокаталитическую активность
В статье приведен обзор литературы по использованию частотно-селективных поверхностей в сочетании с классическим экраном Солсбери, где тонкий слой поглощающего (проводящего) материала находится на расстоянии λ/4 перед проводящей поверхностью, падающая энергия высокочастотного излучения отражается от внешней и внутренней частотно-селективных поверхностей с образованием интерференционной картины нейтрализации исходной волны и в результате происходит подавление падающего излучения. Рассмотрены такие параметры, как диапазон поглощения падающих электромагнитных волн, глубина поглощения и рабочая частота. Применение частотно-селективных поверхностей является высокоэффективным способом понижения видимости летающих аппаратов и защиты от электромагнитного излучения. Сфера использования данных поверхностей велика, так как в современном мире применяется полный спектр электромагнитных волн как для обмена информацией и исследования окружающего мира, так и в прикладной форме (в основе принципа работы СВЧ-печей и радаров). Современные материалы и методы производства позволяют получать комплексные поверхности с заданными свойствами. Частотно-селективные поверхности на основе метаматериалов могут не только обеспечить необходимое поглощение, но и сэкономить материал и повысить механические свойства. С ростом числа базовых передающих станций, сокращением расстояния между ними и жилыми постройками, с распространением беспроводных сетей особый интерес у исследователей вызывают методы экранирования окружающего пространства, а именно, рабочих мест и жилых помещений. Чтобы гарантировать распространение света и в то же время уменьшить проникновение электромагнитных волн определенных частот через оконные проемы, также предлагается использовать частотно-селективные поверхности
Основной задачей работы являлось создание экранирующих элементов на основе наполненных углеродным микроволокном (производства ОАО «СветлогорскХимволокно») полимеров. В качестве полимерных матриц выбраны марки PLA 05B и ABS MG47F. Материалы для печати были получены экструзией филамента номинальным диаметром 1,75 мм. Экранирующие элементы в виде решеток Эшби изготовлены методом 3D-печати на принтере Creatbot F430. Исследованы электромагнитные свойства в микроволновом частотном диапазоне (26–37 ГГц). Установлено, что структура, полученная из PLA, наполненного углеродным микроволокном (20 мас. %), обладает коэффициентом поглощения 0,6 на частоте 30 ГГц.
В статье рассматривается возможность применения термоэластопластов типа стирол-этилен-бутадиен-стирольных, стирол-бутадиен-стирольных и полиэстровых каучуков в качестве компатибилизаторов для полимер-полимерных систем на основе полиамида 6. Введение добавок позволяет добиться технологической и эксплуатационной совместимости смеси, при которой обеспечивалась бы достаточно хорошая их смешиваемость в процессе переработки и однородность в процессе эксплуатации.
Исследовано влияние термоэластопластов (ТЭП) различной химической природы на деформационно-прочностные свойства полиамида 6.6 (ПА 6.6) и их изменение в процессе теплового старения. В работе использованы термоэластопласты: DuPont hytrel 3078, ТPEcom 805.901.A30P Natural, а также вторичный полиуретан (ПУвт). Содержание термоэластопластов варьировали в пределах 5–10 мас. %. Определение деформационно-прочностных свойств композиций производили согласно ГОСТ 11262–80 до и после старения в течение 48 ч при температуре 150°С в воздушной среде. Установлено, что введение всех типов ТЭП в интервале концентраций 5–10 мас. % приводит к увеличению показателя текучести расплава (ПТР) в композициях на основе ПА 6.6. Резкое повышение ПТР после термического старения в 2,9 раз наблюдается у чистого ПА 6.6. В зависимости от содержания ТЭП в полиамиде и его типа ПТР композиций увеличивается в 1,1–1,6 раз, что является косвенным свидетельством замедления процессов деструкции по сравнению с чистым полимером. Установлено, что для чистого ПА 6.6 в результате теплового старения происходит падение значений относительного удлинения при разрыве (ɛ) на 86%. При использовании ТЭП Du Pont hytrel 3078 в концентрации 10 мас. % наблюдается снижение значений удлинения только на 35%, что значительно меньше, чем для чистого ПА 6.6.
Проведен анализ электромагнитных свойств композитных материалов на основе эпоксидной смолы с добавлением 0.5 wt% графеновых нанопластинок в диапазоне частот 26-37 GHz. Определено влияние типа эпоксидной смолы, отличающейся вязкостью, и типа используемого растворителя (этанол, ацетон) на электромагнитный отклик в рассматриваемом диапазоне частот. Установлено, что наиболее эффективными для создания экранирующих покрытий в СВЧ-диапазоне являются наименее вязкая эпоксидная смола Epikote 828 и растворитель этанол. Композитные материалы оптимального состава обеспечивают ослабление электромагнитного сигнала по мощности на уровне не менее 10 dB при толщине пленки 1.1 mm.
The analysis of isotactic polypropylene structure is given in the article. The thermoelastolayers are described too. Results of the tests for estimation of the basic physical-mechanical properties of a material are resulted. The explanation of the obtained results is offered. The special attention is given the theoretical description of the obtained morphology which is indirectly proved by the obtained experimental data. As a result of researches, modifiers influencing most a positive effect on homopolymer are selected. Besides optimum concentration of these modifiers in a blend are specified.