Термоанализ радиационно-облученных композитов СВМПЭ/аморфный бор: деструкция, окисление и динамические механические свойства

  • И. А. Маклакова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-8760-5410
  • В. Г. Крашенинников Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0003-1869-7267
  • А. Ю. Незванов Объединенный институт ядерных исследований, Дубна, Россия https://orcid.org/0000-0003-1827-3771
  • Т. А. Ладыгина Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0009-0007-8628-7645
  • Л. А. Новокшонова Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук, Москва, Россия https://orcid.org/0000-0002-8861-1994
DOI: https://doi.org/10.25514/CHS.2026.1.26113
Ключевые слова: сверхвысокомолекулярный полиэтилен, аморфный бор, полимеризационное наполнение, γ-нейтронное облучение, термическая деструкция, термоокислительная деструкция, динамические механические свойства, время окислительной индукции, радиационная стойкость.

Аннотация

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), термогравиметрического анализа (ТГА) и динамического механического анализа (ДМА) исследованы термические и термомеханические свойства композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и бора (до 59% мас.) до и после воздействия ионизирующего излучения. Введение бора в матрицу СВМПЭ повышает термическую стойкость композита: температура начала разложения увеличивается на 15–25°C, а степень кристалличности изменяется в пределах 5–12%. Стойкость композита к термоокислению возрастает при содержании бора примерно до 50% мас., после чего снижается. После облучения зафиксированы изменения в характере температурных переходов и кинетике термоокислительной деструкции, свидетельствующие о структурных модификациях в полимерной матрице.

Литература

Li X.-P., Yao H.-S., Zhao Y., Yuan B., Zhai J., Li L., Li H., & Li X. (2025) Polymer-based nuclear radiation shielding materials: state-of-the-art and emerging trends for engineering applications. Frontiers in Materials, 12, 1672938. https://doi.org/10.3389/fmats.2025.1672938.

Golovatenko M. V., Chalaya N. M., Tsapenko I. N., Marakhovsky K. M., & Kadantseva O.V. (2025) Composite materials based on polyethylene modified with boron. Plasticheskie massy, 3, 42–45. (in Russ.). https://doi.org/10.35164/0554-2901-2025-03-42-45.

Novokshonova L. A., & Meshkova I. N. (1994) Polymerization filling of polymers. Polymer Science, Series A, 36(4), 517–527. (in Russ.).

Pat. 4241112 US, 1980.

Maklakova I. A., Grinev V. G., Kudinova O. I., Krasheninnikov V. G., Gorenberg A. J., & Novokshonova L. A. (2018) Composite Materials with Ultrahigh-Molecular-Weight Polyethylene and Boron Synthesized via Polymerization in situ. Russian Journal of Physical Chemistry B, 12(4) 605–610. https://doi.org/10.1134/S1990793118040280.

Ruff M., Lang C., & Paulik R.W. (2013) Controlling Polyolefin Properties by In-Reactor Blending. 3. Mechanical Properties. Macromolecular Reaction Engineering, 7(7), 328–343. https://doi.org/10.1002/mren.201200077.

Rishina, L. A., Kissin, Y. V., Lalayan, S. S., Krasheninnikov, V. G., Gusarov, S. S., Zabolotnov, A. S., ... & Bulychev, B. M. (2025). Ethylene Polymerization and Copolymerization Reactions with a Catalyst Based on the Ti (IV) Complex with a Diolate Ligand. Polymer Science, Series B, 67(2), 7. https://doi.org/10.1134/S1560090425600871.

Okhlopkova T. A. Tribological materials based on UHMWPE modified with nanosized oxide ceramics. (Ph.D. dissertation). Tomsk, Institute of Strength Physics and Materials Science, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. (in Russ.).

Опубликован
2026-06-17
Как цитировать
Маклакова, И. А., Крашенинников, В. Г., Незванов, А. Ю., Ладыгина, Т. А., & Новокшонова, Л. А. (2026). Термоанализ радиационно-облученных композитов СВМПЭ/аморфный бор: деструкция, окисление и динамические механические свойства. Химическая безопасность, 10(1), CHS26113. https://doi.org/10.25514/CHS.2026.1.26113
Выпуск
Том 10 № 1 (2026)
Раздел
Материалы с новыми функциональными свойствами

Copyright (c) 2026 И. А. Маклакова, В. Г. Крашенинников, А. Ю. Незванов, Т. А. Ладыгина, Л. А. Новокшонова

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.