Влияние модифицирования на антифрикционные свойства линейного полиэтилена

Использование пластических масс обеспечивает повышение износостойкости и, следовательно, ресурса работоспособности деталей и узлов различных конструкций. Однако конструкционные материалы, характеризующиеся широким интервалом рабочих температур, обладают низкими антифрикционными показателями (высокими коэффициентами трения и износа). Улучшить антифрикционные свойства пластиков можно введением в их состав различных добавок: порошков металлов, масел, кремнийорганических жидкостей и др. Наиболее эффективными модификаторами для снижения коэффициента трения и износа линейного полиэтилена по стали является  сверхвысокомолекулярный полиэтилен с введением дисульфида молибдена.

При эксплуатации полимер-металлических морских / речных конструкций в условиях качки, происходит истирание полимерного элемента в зоне соприкосновения металла. Примером данных изделий является: веха речная пластиковая, кранец пластиковый изготовленные методом ротационного формования. Данные изделия состоят из металлического штока и закрепленного на нем плавучего полимерного модуля. Волнение водной глади приводит к колебанию элементов изготовленных из разнородных элементов, это приводит к истиранию линейного полиэтилена. Допускается замена металлического штока на пластиковый шток, но это изменение приводит к уменьшению жесткости конструкции в целом.

При введении модифицирующих добавок трибологические характеристики линейного полиэтилена в ряде случаев не повышаются вследствие изменения их структуры при переработке, поскольку при длительном воздействии повышенной температуры антифрикционные добавки, не обладающие высокой термостойкостью, могут разлагаться. К существенным недостаткам такого модифицирования термопластов относятся также неравномерное распределение добавок в объеме линейного полиэтилена в процессе ротационного формования и снижение эффективности их действия в результате взаимодействия с линейным полиэтиленом. Ухудшение антифрикционных свойств многих полимерных материалов связано с образованием радикалов при деструкции полимера в зоне трения с металлическим штоком, которые обладают химическим сродством к металлу. В связи с этим для улучшения антифрикционных свойств пластических масс является создание композиции линейного полиэтилена с введением матриалов с повышенными антифрикционными характеристиками. Это объясняется тем, что при дезактивации радикалов снижаются коэффициент трения стабилизаторов и соответственно температура в зоне контакта трущихся поверхностей металлического штока и линейного полиэтилена.

Представляло интерес оценить влияние модифицирования линейного полиэтилена композицией  сверхвысокомолекулярного полиэтилена с введением дисульфида молибдена на антифрикционные свойства контактирующих разнородных материалов для дальнейшего использования в сопряжении веха речная пластиковая - кранец пластиковый.

При сравнении  образцов термопласта в виде колец, после испытаний

износостойкости линейного полиэтилена с вводом и без ввода добавок, видно что интенсивность износа линейного полиэтилена без  добавок практически не изменяется в течение всего периода испытания, а износ линейного полиэтилена с добавками снижается в 2 раза.

Таким образом, ввод добавок в линейный полиэтилен позволяет существенно снизить износ, коэффициент трения и температуру в зоне трения исследованных материалов. Создание полимерных композиций с вводом модифицирующих добавок термопластов является перспективным направлением улучшения их антифрикционных характеристик.