IR spectra of ɣ-irradiated nanocomposites ultra-high molecular weight polyethylene / α-SiO₂

The effect on concentration of the nanofiller α-SiO₂ filler and irradiation on the FTIR spectra of pure films polymer (ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE)) and doped them this α-SiO₂ with different concentration (0, 1, 3, 5 vol.%) were investigated using FTIR technique. The samples were irradiated for different doses like 0, 50, and 100 kGy by ⁶⁰Co source with a dose rate of approximately 3.3∙10⁻³ kGy/h at room temperature. The correlation of absorption bands with occurrence of corresponding groups was carried out. The occurrence of a series of a characteristic absorptions bands of composites was shown.З використанням FTIR-технології досліджено вплив концентрації нанодобавки α-SiO₂ і гамма-радіації на FTIR-спектри чистих полімерних (надвисокомолеклярний поліетилен (НВМПЕ)) і наповнених до різної (0, 1, 3, 5 об.%) концентрації α-SiO₂ плівок. Зразки опромінювали до доз: 0, 50 і 100 кГр джерелом ⁶⁰Co потужністю 3.3∙10⁻³ кГр/год при кімнатній температурі. Наведено співвідношення смуг поглинання знаявністю відповідних груп. Показано наявність ряду характеристичних смуг поглинання композитів.С использованием FTIR-технологии исследовано влияние концентрации нанодобавки α-SiO₂ и гамма-радиации на FTIR-спектры чистых полимерных (сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ)) и наполненных до разной (0, 1, 3, 5 об.%) концентрации α-SiO₂ пленок. Образцы облучали до доз: 0, 50 и 100 кГр источником ⁶⁰Co мощностью 3,3∙10⁻³ kГр/ч при комнатной температуре. Приведено соотношение полос поглощения с наличием соответствующих групп, а также показано наличие ряда характеристических полос поглощения композитов

Еlectret properties of γ-irradiated composites of ultrahigh molecular weight polyethylene/α-SiO₂

The influence of silicon dioxide (α-SiO₂) and the absorbed dose of γ-irradiation on the electret properties of UHMWPE+α-SiO₂ composites were studied. It is established that the dependence of the stabilized charge on the volume content of the α-SiO₂ filler has an extreme character: at 1% α-SiO₂, the charge reaches a maximum and then decreases. TSD spectra show that the thermalstability of electrets of the UHMWPE+1 vol.% α-SiO₂ composite is improved. The nature of the TSD current of the films which preliminarily γ-irradiated up to 50…100 kGy doses proves that after γ-irradiation the charges injected from corona discharge zone are mainly accumulated in the subsurface layers. However, the deterioration of the electret properties of composites irradiated at high doses of γ-irradiation is related both to an increase in electrical conductivity so, and an increase in the rate of charge relaxation.Вивчено вплив діоксиду кремнію (α-SiO₂) і поглинутої дози γ-опромінення на електретні властивості композитів надвисокомолекулярного поліетилену (НВМПЕ)+α-SiO₂. Встановлено, що залежність стабілізованого заряду від об'ємного вмісту наповнювача α-SiO₂ має екстремальний характер: при 1% α-SiO₂ заряд досягає максимуму, а потім зменшується. На основі аналізу спектрів ТСД показано, що поліпшується термостабільність електретів з композиту НВМПЕ+1% α-SiO₂. Характер струму ТСД попередньо γ-опромінених до доз 50...100 кГр плівок доводить, що після γ-опромінення інжектовані із зони корони заряди в основному накопичуються в приповерхневих шарах. Погіршення електретних властивостей попередньо γ-опромінених композитів пов'язано як з підвищенням електропровідності, так і зі зростанням швидкості релаксації зарядів.Изучены влияния диоксида кремния (α-SіО₂) и поглощенной дозы γ-облучения на электретные свойства композитов сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ)+α-SіО₂.. Установлено, что зависимость стабилизированного заряда от объемного содержания наполнителя α-SіО₂ имеет экстремальный характер: при 1% α-SіО₂ заряд достигает максимума, а затем уменьшается. На основе анализа спектров ТСД показано, что улучшается термостабильность электретов из композита СВМПЭ+1% α-SіО₂. Характер тока ТСД предварительно γ-облученных до доз 50…100 кГр пленок доказывает, что после γ-облучения инжектированные из зоны короны заряды в основном накапливаются в приповерхностных слоях. Ухудшение электретных свойств предварительно γ-облученных композитов связано как с повышением электропроводности, так и с возрастанием скорости релаксации зарядов