top of page
Αναζήτηση

Το Graphene αναπτύσσεται!


Πρόσθετα νανοκλίμακα, όπως το graphene, προσφέρουν την ευκαιρία να επεκτείνουν τις επιδόσεις των θερμοπλαστικών ενώσεων πέρα από τα σημερινά όρια, γράφει η Jennifer Markarian!

Πρόσθετα νανοκλίμακας από 1 έως 100 νανομέτρων (nm), προσφέρουν μοναδικά χαρακτηριστικά στα πολυμερή σύνθετα υλικά λόγω του μεγέθους, της δομής και της αλληλεπίδρασης με τα πολυμερή και άλλα πληρωτικά υλικά. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη σύνθεση, αυτά τα πρόσθετα νανοκλίμακας μπορούν να ενισχύσουν τα ηλεκτρικά και τη θερμική αγωγιμότητα, τις ιδιότητες φραγμού και τις μηχανικές ιδιότητες, και γενικά σε πολύ χαμηλά επίπεδα προσθήκης. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε πολύ μειωμένο συμβιβασμό σε άλλες ιδιότητες σε σύγκριση με συμβατικά πρόσθετα, τα οποία μπορεί να απαιτούν πολύ υψηλότερα φορτία για να είναι αποτελεσματικά.

Το Grapheneείτε στην πιο αναγνωρισμένη μορφή δισδιάστατων επίπεδων φύλλων (νανοπλακέτες) ή ως μονοτοιχωματικές σωληνοειδείς δομές (μονοτοιχωματικός άνθρακας νανοσωλήνες - SWCNTs) - είναι ένα αναδυόμενο πρόσθετο για πολλαπλές βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της αποθήκευσης ενέργειας, επιστρώσεις και χρώματα, καθώς και θερμοπλαστικά σύνθετα υλικά. Τα τελευταία χρόνια, οι προμηθευτές του graphene έχουν προσθέσει παραγωγική ικανότητα. Και ενώ αυτή η αύξηση της παραγωγικής ικανότητας οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην αναμενόμενη ανάγκη για υλικά για την κατασκευή μπαταριών για την αυξανόμενη αγορά ηλεκτρικών οχημάτων, η αγορά θερμοπλαστικών ενώσεων αποτελεί επίσης στόχο


Η OCSiAl με έδρα το Λουξεμβούργο έφτασε πέρυσι την προγραμματισμένη δυναμικότητα 50 τόνων/έτος της Tuball SWCNTs (χρησιμοποιεί τον όρο νανοσωλήνες γραφενίου) σε δεύτερη μονάδα της, η οποία προστίθεται στους 30 τόνους/έτος από την πρώτη γραμμή της στην τοποθεσία Novosibirsk στη Ρωσία. H εταιρεία λέει ότι σχεδιάζει να συνεχίσει να αναβαθμίζει τις υφιστάμενες μονάδες παραγωγής για την αύξηση της παραγωγής όγκων , καθώς και την κατασκευή μιας νέας μονάδας παραγωγής στο Λουξεμβούργο, η οποία έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει να λειτουργεί το 2024 και προορίζεται να παράσχει ενδεχόμενη δυναμικότητα έως και 100 τόνους/έτος. Η εταιρεία εγκαινίασε επίσης μια μονάδα Ε&Α στο εργοστάσιό της στο Λουξεμβούργο τον περασμένο Σεπτέμβριο.


Η εταιρεία έλαβε έγκριση από την EPA των ΗΠΑ (Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος) το 2019 για να εμπορεύεται τα προϊόντα Tuball στις ΗΠΑ σε βιομηχανικές ποσότητες, και τον Απρίλιο του 2020 επικαιροποίησε το REACH σε έως και 100 τόνους ετησίως στην Ευρώπη. Η OCSiAl αναφέρει ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου για ηλεκτρικά οχήματα θα απαιτήσουν σημαντικές ποσότητες, προβλέποντας ότι οι μπαταρίες αυτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιούν έως και 250 τόνους SWCNT έως το 2025. Άλλες εφαρμογές λέγεται επίσης ότι προχωρούν . Στα θερμοπλαστικά, για παράδειγμα, το πρόσθετο χρησιμοποιείται για να προσδώσει ηλεκτρική αγωγιμότητα για ηλεκτροστατικά διαλυτική προστασία (ESD). Λέει ότι το Tuball έχει ένα πλεονέκτημα σε σχέση με την αιθάλη στο ότι τα υλικά με SWCNTs μπορούν να χρωματιστούν λόγω του πολύ χαμηλού επιπέδου δοσολογίας.


"Λόγω της χαμηλής αναλογίας προσθήκης τους, οι νανοσωλήνες graphene [SWCNTs] λαμβάνουν ήδη αυξανόμενο ενδιαφέρον από διάφορα θερμοπλαστικά που βρίσκονται στη διαδικασία ανάπτυξης νέων αγώγιμων προϊόντων με καλύτερο μείγμα χαρακτηριστικών από τα υπάρχοντα υλικά", λέει ο Δρ Christian Maus, επικεφαλής ανάπτυξης και υποστήριξης για τα θερμοπλαστικά, OCSiAlGroup.

Για παράδειγμα, η Tuball Matrix η προδιασπαρμένη μορφή της εταιρείας SWCNTs) χρησιμοποιείται ως αντιστατικό πρόσθετο σε κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα με βάση την πλαστιζόλη PVC για εσωτερικούς χώρους αυτοκινήτων. Ως μόνιμο, μη μεταναστευτικό αντιστατικό, η εταιρεία λέει ότι η πρόσθετη του λειτουργικότητα είναι ανεξάρτητη από την υγρασία και δεν έχει αρνητική επίδραση σε άλλα υλικά, ιδιότητες του υλικού. Το TuballMatrix 814 είναι ένα τυποποιημένο συμπύκνωμα που καλύπτει ένα ευρύ φάσμα αναγκών στην αγορά των πλαστισολών, ενώ το Tuball Matrix 202 προορίζεται για πιο ειδικές εφαρμογές, λέει ο Maus.


Νέα στη σειρά προϊόντων είναι το Tuball Matrix 610, ένα masterbatch για ενώσεις EPDM. Το πρόσθετο λέγεται ότι δρα ως μόνιμο αντιστατικό και βελτιώνει μηχανικές ιδιότητες, όπως το μέτρο εφελκυσμού και η αντοχή στο σχίσιμο. Μείγματα που περιέχουν το πρόσθετο μπορούν να διατηρήσουν χαμηλή σκληρότητα χωρίς απώλεια στην ελαστικότητα και είναι κατάλληλα για χρήση σε μεταφορείς ιμάντων , βιομηχανικούς κυλίνδρους, παρεμβύσματα και σφραγίδες. Σε αυτές τις εφαρμογές, η ένωση χρειάζεται καλή ελαστικότητα και πρόσφυση, καθώς και χαμηλή τριβή και χωρίς άνθρακα από την επιφάνεια που έρχεται σε επαφή με άλλα αντικείμενα, λέει η Ekaterina Gorbunova, υπεύθυνη ανάπτυξης και υποστήριξης για τα ελαστομερή, αντιπρόεδρος πρόεδρος, OCSiAl Group.