ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АЛЮМОСИЛИКАТОВ ПОДГРУППЫ КАОЛИНИТА НА СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА
Authors: П.Н. Тарасова , Ю.В. Капитонова , Н.Н. Лазарева , А.А. Охлопкова , А.А. Канаева , Ю.В. Кычкина 
Published: November 2024

В данной статье анализируется влияние алюмосиликатов подгруппы каолинита (каолинита и галлуазита) в сочетании со шпинелью магния на свойства и структуру политетрафторэтилена.Каолинит и галлуазит имеют одинаковый состав, однако имеют различную структуру – пластинчатую у каолинита и в виде трубок у галлуазита. Различие в структуре алюмосиликатов обуславливает различное взаимодействие с полимерной матрицей. С целью оптимизации взаимодействия с полимерной матрицей и увеличения удельной поверхности каолинит был механически активирован в планетарной мельнице. Механоактивация галлуазита не применялась для сохранения формы трубок. Применение двух наполнителей – алюмосиликатов в сочетании со шпинелью магния способствует улучшению износостойкости до 10 раз относительно введения только одного наполнителя. Исследование особенностей структурообразования в ПТФЭ при введении алюмосиликатов показало изменение надмолекулярной структуры с образованием сферолитоподобной структуры независимо от формы алюмосиликата. Зарегистрировано значительное повышение (в 1000 и более раз) износостойкости композитов на основе ПТФЭ при введении каолинита. Исследование морфологии поверхности трения композитов показало формирование вторичной структуры, которая способствует столь значительному повышению износостойкости композита. На ИК-спектрах образцов после трения зарегистрированы полосы поглощения, относящиеся к продуктам трибоокисления. Протекание трибоокислительных реакций также является одной из причин формирования вторичной структуры на поверхности трения композита.

The paper studies the effect of kaolinite subgroup aluminosilicates (kaolinite and halloysite) in combination with magnesium spinel on the properties and structure of polytetrafluoroethylene. Kaolinite and halloysite have the same composition, but have different structures – plate-like for kaolinite and tube-shaped for halloysite. The difference in the structure of aluminosilicates causes different interactions with the polymer matrix. For the best interaction with the polymer matrix and to increase the specific surface area, kaolinite was subjected to mechanical activation in a planetary mill. Mechanical activation of halloysite was not used to maintain the shape of the tubes. The use of two fillers – aluminosilicates in combination with magnesium spinel helps to improve wear resistance up to 10 times compared to the introduction of only one filler. The study of the features of structure formation in PTFE with the introduction of aluminosilicates showed a change in the supramolecular structure with the formation of a spherulite-like structure regardless of the form of aluminosilicate. A significant increase (by 1000 times or more) in the wear resistance of PTFE-based composites with the introduction of kaolinite was recorded. The study of the morphology of the friction surface of the composites showed the formation of a secondary structure, which contributes to such a significant increase in the wear resistance of the composite. The IR spectra of the samples after friction showed absorption bands related to tribooxidation products. The occurrence of tribooxidation reactions is also one of the reasons for the formation of a secondary structure on the friction surface of the composite.