Solid-phase rolling of reactor powder of ultrahigh molecular weight polyethylene with subsequent orientation hardening
- Авторлар: Tsygankov M.M.1, Shidlovskii T.D.1, Boiko I.M.1, Miasnikova L.P.1, Drobotko V.F.2, Terekhov S.A.3, Borzenko A.P.4, Makmak I.M.5, Novak O.S.6
-
Мекемелер:
- Fiziko-Texnicheskij Institut im. A.F. Ioffe
- Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina
- FGBNU «Doneczkij fizikotexnicheskij institut im. A.A. Galkina»
- FGBNU «Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina»
- FGBNU «Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina».
- AO «NPO Speczmaterialov»
- Шығарылым: Том 11, № 209-210 (2025): Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму
- Беттер: 112-120
- Бөлім: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/2306-1456/article/view/361244
- ID: 361244
Дәйексөз келтіру
Толық мәтін
Аннотация
The article discusses a method for processing ultra-high-molecular-weight polyethylene reactor powders into high-strength, high-modulus fibers and films. Comprehensive studies of the mechanical properties of rolled thin tapes made of ultra-high-molecular-weight polyethylene reactor powders with subsequent multi-stage zone orientation extraction are described. The effect of changes in the average rate of deformation during rolling on the modulus of elasticity and tensile strength has been established. The samples were examined by X-ray diffraction analysis, which made it possible to determine the type of structure of the rolled films at the final stages. A search has been made for optimal rolling modes of sintered powders to obtain precursors that ensure the achievement of maximum orientational elongations and, accordingly, obtain a high-strength polymer material.
Авторлар туралы
M. Tsygankov
Fiziko-Texnicheskij Institut im. A.F. Ioffe
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: m.czygankov@bk.ru
engineer
РесейT. Shidlovskii
Fiziko-Texnicheskij Institut im. A.F. Ioffe
Email: timofeysh15@gmail.com
engineer
РесейIu. Boiko
Fiziko-Texnicheskij Institut im. A.F. Ioffe
Email: yuri.boiko@mail.ioffe.ru
leading researcher
РесейL. Miasnikova
Fiziko-Texnicheskij Institut im. A.F. Ioffe
Email: Liuba.Myasnikova@mail.ioffe.ru
leading Researcher
РесейV. Drobotko
Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina
Email: valeriy.drobotko@mail.ru
Candidate of Sciences, docent, Head of the Department
РесейS. Terekhov
FGBNU «Doneczkij fizikotexnicheskij institut im. A.A. Galkina»
Email: terehov030181@xmail.ru
Junior Researcher
РесейA. Borzenko
FGBNU «Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina»
Email: marina.1010@mail.ru
Junior researcher
РесейI. Makmak
FGBNU «Doneczkij fiziko-texnicheskij institut im. A.A. Galkina».
Email: ally.makmak66@mail.ru
Candidate of Sciences, docent, Senior Researcher
РесейO. Novak
AO «NPO Speczmaterialov»
Email: o.novak@npo-sm.ru
Deputy Director
РесейӘдебиет тізімі
- Ризванова Е.А., Новак О.С., Сильников Н.М. Переработка волокнистых отходов из СВМПЭ иглопробивным способом для дальнейшего создания войлока // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2024. № 3–4 (189–190). С. 152–156.
- Сильников Н.М., Новак О.С., Шифрина В.Ю. Повышение защитных характеристик специальных изделий за счет применения полимерной брони // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2023. № 7–8 (181–182). С. 122–128.
- Сильников Н.М., Фомичев А.Б., Гук И.В. и др. Применение сверхвысокомолекулярного полиэтилена «РУССИЛ» для защиты корпусных конструкций судов в сборнике: новые технологии в судостроении НТС-2023; сб. тр. отраслевой научно-технической конференции. Санкт-Петербург, 2023. С. 141–146.
- Silnikov N.M., Guk I.V., Mikhailin A.I. et al. Dynamical young’s modulus and internal friction in ultra-high molecular weight polyethylene composites // Reviews on Advanced Materials and Technologies. 2022. Vol. 4. No 1. Pp. 14–20.
- Сильников Н.М., Новак О.С., Каранин Г.А. Термомеханическое прессование полотна «РУССИЛ» // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2023. № 7–8 (181–182). С. 144–146.
- Myansikova L.P., Boiko Yu.M., Egorov V.M. et al. Fine structure of UHMWPE reactor powder and its change in mechanical and thermal fields, Chapter 5. Pp. 93–153 in Reactor Powder Morphology ed. by P. Lemstra and L. Myasnikova Nova Sci. Publ., 2011.
- Ozerin A.N., Ivanchev S.S., Chvalun S.N. et al. Properties of Oriented Film Tapes Prepared via Solid-State Processing of a Nascent Ultrahigh-Molecular-Weight Polyethylene Reactor Powder Synthesized with a Postmetallocene Catalyst. Polym.Sci., A, 12, 950 (2012).
- Smith P., Lemstra P.J. High-strength polyethylene fibres from solution and gel spinning. Macromol. Chem., 1979. 180 p. 2983.
- Keller A., Pope D.P. Identification of Structural Processes in deformation of Oriented Polyethylene J. Mater. Sci. 1971. Pp. 453–478.
- Марихин В.А., Мясникова Л.П. Надмолекулярная структура полимеров, химия. Ленинград, 1977. 240 c.
- Bahadur Sh. The Effect of Hot and Cold Rolling on the Properties of Poly(oxymethylene) // Polymer Journal, 1975. Vol. 7, No 6. Pp. 613–621.
- Gezovich D.M. and Geil P.H. Deformation of polyoxymethylene by rolling J. Mater. Sci.,6, 509 (1971)
- Morawiec J., Bartczak Z., Kazmierczak T., Galeski A. Rolling of polymeric materials with side constraints Materials Science and Engineering A317 (2001). Pp. 21–27.
- Joo Y. L., Zhou H., Lee S.-G. et al. Solid-State Compaction and Drawing of Nascent Reactor Powders of Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene Journal of Applied Polymer Science, Vol. 98, (2005). Pp. 718–730.
- Qiu J., Murata T., Wu X., Kudo M. et al. Plastic deformation mechanism of crystalline polymer materials during the rolling process J Mater Sci (2013) 48:1920–1931.
- Дроботько В.Ф., Мясникова Л.П., Борзенко А.П. и др. Двухэтапный метод получения высокопрочных лент СВМПЭ путем твердофазного формования // Физика и техника высоких давлений 2023. Том 33, № 2. С. 86–100.
- Дроботько В.Ф. Мясникова Л.П., Макмак И.М. и др. Влияние прокатки на структуру и механические свойства компактированных пленок из порошков сверхвысокомолекулярного полиэтилена // Материалы LXVI Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (АПП-2023). 23–27 сентября, Зеленогорск, Санкт-Петербург, Россия. C. 67.
- Голубев Е.К., Куркин Т.С., Озерин А.Н. Высокопрочные пленочные нити, полученные твердофазной переработкой насцентных реакторных порошков сверхвысокомолекулярного полиэтилена // Известия Академии наук. Серия химическая. 2023. Том 72, № 3. С. 749–762.
- New Trends in Physical Science Research Vol. 3, Ch. 9, Discussion on: Structural Changes in UHMWPE Reactor Powders during Sintering under Different Conditions Pp. 89–99, (2022)
- Bartczak Z. Influence of molecular parameters on high-strain deformation of polyethylene in the plane-strain compression. Part II. Strain recovery Polymer 46, 10339, P. 1033 (2005)
- Marikhin V.A., Myasnikova L.P. Structural Basis of high-strength high-modulus polymers, Chapter 2 (Pp. 36–92) in the book Oriented Polymer Materials, ed. by S.Fakirov Huethig &Wepf Verlag Zug Heidelberg (1996), Pp. 512.
- Esteves G., Ramos K., Fancher Ch. M., Jones J. L. LIPRAS: Line-Profile Analysis Software. (2017)
Қосымша файлдар
