Пленочные материалы на основе полиэтилена с наночастицами кремния и карбида кремния

Abstract

Polyethylene films containing 0.1-1.5% of mass of n-SiС and n-Si nanoparticles have been produced by the extrusion method. Using the spectral analysis method, it was found that the obtained films absorb UV radiation in the range 200-400 nm, which is harmful to organic substance. The average particle sizes and the quality of their dispersion in the films were determined by X-ray diffraction analysis. Using differential scanning calorimetry and physical and mechanical tests, it was found that nanoparticles did not affect the formation of the internal structure of the matrix polyethylene. The degree of crystallinity, the melting point and crystallization remain unchanged. The properties of the film surface, studied by the tribological, triboelectric methods and the determination of the wetting angle, remain constant and do not differ from the properties of PE films with nanoparticle content 0.1-1%. At 1.5% n-SiC content, a change in the surface microrelief is diagnosed, leading to a slight increase in the friction coefficient of the films. The polyethylene films filled with n-SiС and n-Si obtained in this work are recommended for use as UV protective coatings for various purposes.В настоящей научно-исследовательской работе экструзионным способом были получены полиэтиленовые пленки, содержащие 0,1-1,5% (мас.) наночастицы n-SiС и n-Si, полученные плазмохимическим методом. С помощью спектрального метода анализа установлено, что полученные пленки поглощают УФ-излучение в диапазоне 200-400 нм, губительное для органической материи. Методом рентгеноструктурного анализа были определены средние размеры частиц и качество их диспергирования в пленках. Методами дифференциальной сканирующей калориметрии и физико-механических испытаний установлено, что наночастицы не влияют на формирование внутренней структуры полиэтилена (ПЭ) матрицы. Степень кристалличности, температуры плавления и кристаллизации остаются неизменными. Свойства поверхности пленок, исследуемые трибологическими, трибоэлектрическими методами и определением краевого угла смачивания, остаются постоянными и не отличаются от свойств ПЭ-пленок при содержании наночастиц от 0,1 до 1%. При 1,5% содержании n-SiС диагностируется изменение микрорельефа поверхности, приводящее к небольшому росту коэффициента трения пленок. Полученные в работе наполненные n-SiС и n-Si полиэтиленовые пленки рекомендуются для использования в качестве УФ защитных покрытий различного назначения