Применение газофазного диоксида кремния в модифицированном полиэтилене 

Под полиэтиленом сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE) обычно понимается полиэтилен с относительной молекулярной массой свыше 1 миллиона, обладающий такими свойствами, как ударопрочность, износостойкость, самосмазываемость и химическая стойкость, которые не имеют себе равных среди других пластиков. Однако этот материал характеризуется высокой поверхностной удельной сопротивляемостью и низкой водопоглощаемостью, что приводит к значительному накоплению статического заряда на его поверхности при эксплуатации, поэтому он требует антистатической обработки.

Ионные жидкости (IL) обладают хорошей ионной проводимостью и оптической прозрачностью, являясь особым видом антистатиков; благодаря возможности проектирования их структуры они сочетают в себе преимущества различных традиционных антистатиков и при этом позволяют избежать таких недостатков, как низкая термостабильность. Однако когда содержание ионной жидкости в смеси UHMWPE/IL превышает уровень насыщения, на поверхности образца происходит выделение ионной жидкости, что может привести к загрязнению электронных компонентов в процессе эксплуатации. Для решения проблемы насыщения и выделения ионной жидкости необходимо нанести её на поверхность газофазного диоксида кремния.

Частицы газофазного диоксида кремния состоят из нерегулярной сетчатой структуры, на поверхности которых присутствуют гидроксильные группы, обладающие высокой адсорбционной способностью, что позволяет им адсорбировать ионные жидкости за счет межмолекулярных взаимодействий и эффективно снижать насыщенное выделение ионных жидкостей. Кроме того, ионные жидкости распределяются в матрице UHMWPE более равномерно благодаря газофазному диоксиду кремния; добавление газофазного диоксида кремния также способствует кристаллизации UHMWPE. Эти два фактора приводят к тому, что при воздействии внешних ударных нагрузок газофазный диоксид кремния передает воспринимаемое внешнее напряжение, вызывая текучесть матрицы и поглощая часть энергии удара, что обеспечивает эффект повышения ударной вязкости и прочности.

Таким образом, добавление газообразного диоксида кремния позволяет ещё больше расширить сферу применения полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы в таких отраслях, как машиностроение, транспорт, бумажная промышленность, горнодобывающая промышленность, химическая промышленность и электроника.