单壁碳纳米管在各种热塑性复合物中的应用不断扩大,包括聚乙烯、聚丙烯、ABS塑料、PVC、聚酰胺和聚碳酸酯。仅需添加0.002%-0.1%的单壁碳纳米管,即可实现:均匀持久的导电性,使终端产品保持高透明度、饱和色彩、以及优异的机械性能。
2019年5月21-24日,OCSiAl将参加2019 Chinaplas国际橡塑展,展示TUBALL™单壁碳纳米管应用于塑胶的先进解决方案。
导电性热塑性塑料,通常来说颜色较黑,这种黑色主要来自于高添加量的导电炭黑。并且,高添加量的炭黑会不可避免地降低聚合物机械性能。目前,实现导电性且规避所有炭黑劣势的解决方式是添加单壁碳纳米管。
近来被认为可能替代导电炭黑的多壁碳纳米管,虽然和单壁碳纳米管名字相似,但事实上两者基本上没有相同的地方。多壁碳纳米管是直径渐小的管子套在一起,单壁碳纳米管可以看做是单层极薄的石墨烯片卷在一起,在应用中所呈现的特性也截然不同。
OCSiAl公司是目前唯一规模化生产低成本单壁碳纳米管的制造商,占全世界单壁碳纳米管90%的产能。OCSiAl生产的TUBALL™高纯度单壁碳纳米管的柔韧性及其超长度与5000左右的长径比值,决定了其添加量可以极低。超低添加量的单壁碳纳米管足以在热塑性塑料中,形成三维、永久、稳定且不受湿度影响的导电网络。
添加极少的单壁碳纳米管,即可让终端复合物产品的色彩鲜艳,甚至包括白色。同时不仅不会降低材料的机械性能,在某些情况下还可以达到提高的效果。
最近开发的TUBALL™ MATRIX预分散体,大大简化了单壁碳纳米管的使用,且无需改变原始配方或生产工艺。单壁碳纳米管与炭黑最大的不同在于它可以实现标准清洁的生产过程,而不会产生如炭黑之类的导电剂所伴随的粉末和灰尘。
仅需添加0.02%–0.1%的TUBALL™单壁碳纳米管,即可实现:
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卓越的导电性
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高透明度
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明亮饱和的色彩
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保持优异的机械性能
OCSiAl与其合作伙伴,在主要的热塑性复合物中应用单壁碳纳米管已取得了成功,以下是部份的案例。
成功案例#1
TUBALL™单壁碳纳米管在温室聚乙烯薄膜中的应用
中国最大的聚乙烯薄膜生产商之一,已开始使用单壁碳纳米管生产防尘聚乙烯薄膜,作为温室之用。只需添加0.002% 的OCSiAl TUBALL单壁碳纳米管,即可实现10^9 Ω/sq的电阻率,从而达到稳定的静电保护功效以及防尘效果,这种抗静电效果稳定且持久。同时,温室应用的抗静电PE膜的一项主要参数——透光率,达到纯膜的91%,这是任何其它抗静电添加剂都无法实现的标准。
对聚乙烯薄膜生产厂家来说,另外一个重要因素是,即便使用纳米技术,也仍然可以使用标准生产工艺,无需对配方和设备做任何改变。OCSiAl以 TUBALL单壁碳纳米管为基础,研发了TUBALL BF-01抗静电母粒。使用TUBALL BF-01母粒,可使聚乙烯薄膜生产商保持标准的清洁生产工艺,不会产生使用其它抗静电添加剂(如炭黑)所伴随的粉尘。
成功案例#2
TUBALL™ 单壁碳纳米管在抗静电聚酰胺中的应用
OCSiAl与其合作伙伴一起,在开发抗静电聚酰胺方面,已经取得诸多成果。只需0.05% 的TUBALL单壁碳纳米管,即可实现10^6 Ω/sq的电阻率水平,且保持机械性能。该技术应用于含有30%玻璃纤维的聚酰胺 6 和聚酰胺 66。这些高性能的塑料在机动车和采矿行业获得了高认可度。
成功案例 #3
TUBALL™ 单壁碳纳米管在滚塑容器的应用
某客户寻求彩色的聚乙烯,用于易燃易爆液体和粉末的包装。要求永久稳定的表面电阻率范围10^6–10^9 Ω/sq。OCSiAl建议客户使用TUBALL™ MATRIX 801预分散体。0.07 % (质量比)的TUBALL™即足以在彩色的罐体上,获得永久稳定的10^7 Ω/sq表面电阻率,而0.1% (质量比)的TUBALL™在黑色的罐体上,获得了10^6 Ω/sq的表面电阻率,保持了优异的机械性能。同样重要的是,使用TUBALL™纳米管能够确保一个标准清洁的生产过程,没有使用炭黑所伴随的灰尘。
成功案例 #4
TUBALL™ 单壁碳纳米管在PVC塑料溶胶中的应用
单壁碳纳米管的独有特性,使它们在PVC塑料溶胶中发挥了重要作用,完全满足电阻率10^5 – 10^9 Ω/sq的市场要求,即便在恶劣的工作条件下可保持永久稳定的效果,保持抗磨损性,更重要的是在最终产品上实现各种色彩。这些通过添加由OCSiAl 开发的专门用于PVC塑料溶胶的单壁碳纳米管预分散体来实现,仅需要0.25 – 2%的添加量。
相对于传统抗静电添加剂、如炭黑或铵盐,炭黑的使用会对PVC塑料溶胶的机械性能产生极大的负面影响,且使最终产品变黑,而铵盐会随着时间而变得不稳定,且电阻率受湿度影响,更为重要的是,工艺过程非常复杂——炭黑影响材料的流变性,且在生产设施上产生灰尘。采用新一代纳米技术单壁碳纳米管可以解决所有问题,给PVC塑料溶胶行业带来了巨大的改善。
2019年5月21-24日广州国际橡塑展,欢迎莅临参观OCSiAl展位,体验所有这些产品,了解TUBALL™单壁碳纳米管如何帮助您的产品提高性能,增强竞争力!
国际橡塑展(2019.5.21 – 24)
广州 琶洲 中国进出口交易会展馆
OCSiAl 展位:11.3馆,L11
联系电话:18025475178
原文始发于微信公众号(艾邦高分子):抗静电、高透明、彩色、提升机械性能—— 什么神奇材料可以一次性实现?