單壁碳納米管在各種熱塑性復合物中的應用不斷擴大,包括聚乙烯、聚丙烯、ABS塑料、PVC、聚酰胺和聚碳酸酯。僅需添加0.002%-0.1%的單壁碳納米管,即可實現:均勻持久的導電性,使終端產品保持高透明度、飽和色彩、以及優異的機械性能。
2019年5月21-24日,OCSiAl將參加2019 Chinaplas國際橡塑展,展示TUBALL?單壁碳納米管應用于塑膠的先進解決方案。
導電性熱塑性塑料,通常來說顏色較黑,這種黑色主要來自于高添加量的導電炭黑。并且,高添加量的炭黑會不可避免地降低聚合物機械性能。目前,實現導電性且規避所有炭黑劣勢的解決方式是添加單壁碳納米管。
近來被認為可能替代導電炭黑的多壁碳納米管,雖然和單壁碳納米管名字相似,但事實上兩者基本上沒有相同的地方。多壁碳納米管是直徑漸小的管子套在一起,單壁碳納米管可以看做是單層極薄的石墨烯片卷在一起,在應用中所呈現的特性也截然不同。
OCSiAl公司是目前唯一規模化生產低成本單壁碳納米管的制造商,占全世界單壁碳納米管90%的產能。OCSiAl生產的TUBALL?高純度單壁碳納米管的柔韌性及其超長度與5000左右的長徑比值,決定了其添加量可以極低。超低添加量的單壁碳納米管足以在熱塑性塑料中,形成三維、永久、穩定且不受濕度影響的導電網絡。
添加極少的單壁碳納米管,即可讓終端復合物產品的色彩鮮艷,甚至包括白色。同時不僅不會降低材料的機械性能,在某些情況下還可以達到提高的效果。
最近開發的TUBALL? MATRIX預分散體,大大簡化了單壁碳納米管的使用,且無需改變原始配方或生產工藝。單壁碳納米管與炭黑最大的不同在于它可以實現標準清潔的生產過程,而不會產生如炭黑之類的導電劑所伴隨的粉末和灰塵。
僅需添加0.02%–0.1%的TUBALL?單壁碳納米管,即可實現:
卓越的導電性
高透明度
明亮飽和的色彩
保持優異的機械性能
OCSiAl與其合作伙伴,在主要的熱塑性復合物中應用單壁碳納米管已取得了成功,以下是部份的案例。
成功案例#1
TUBALL?單壁碳納米管在溫室聚乙烯薄膜中的應用
中國最大的聚乙烯薄膜生產商之一,已開始使用單壁碳納米管生產防塵聚乙烯薄膜,作為溫室之用。只需添加0.002% 的OCSiAl TUBALL單壁碳納米管,即可實現10^9 Ω/sq的電阻率,從而達到穩定的靜電保護功效以及防塵效果,這種抗靜電效果穩定且持久。同時,溫室應用的抗靜電PE膜的一項主要參數——透光率,達到純膜的91%,這是任何其它抗靜電添加劑都無法實現的標準。
對聚乙烯薄膜生產廠家來說,另外一個重要因素是,即便使用納米技術,也仍然可以使用標準生產工藝,無需對配方和設備做任何改變。OCSiAl以 TUBALL單壁碳納米管為基礎,研發了TUBALL BF-01抗靜電母粒。使用TUBALL BF-01母粒,可使聚乙烯薄膜生產商保持標準的清潔生產工藝,不會產生使用其它抗靜電添加劑(如炭黑)所伴隨的粉塵。
成功案例#2
TUBALL? 單壁碳納米管在抗靜電聚酰胺中的應用
OCSiAl與其合作伙伴一起,在開發抗靜電聚酰胺方面,已經取得諸多成果。只需0.05% 的TUBALL單壁碳納米管,即可實現10^6 Ω/sq的電阻率水平,且保持機械性能。該技術應用于含有30%玻璃纖維的聚酰胺 6 和聚酰胺 66。這些高性能的塑料在機動車和采礦行業獲得了高認可度。
成功案例 #3
TUBALL? 單壁碳納米管在滾塑容器的應用
某客戶尋求彩色的聚乙烯,用于易燃易爆液體和粉末的包裝。要求永久穩定的表面電阻率范圍10^6–10^9 Ω/sq。OCSiAl建議客戶使用TUBALL? MATRIX 801預分散體。0.07 % (質量比)的TUBALL?即足以在彩色的罐體上,獲得永久穩定的10^7 Ω/sq表面電阻率,而0.1% (質量比)的TUBALL?在黑色的罐體上,獲得了10^6 Ω/sq的表面電阻率,保持了優異的機械性能。同樣重要的是,使用TUBALL?納米管能夠確保一個標準清潔的生產過程,沒有使用炭黑所伴隨的灰塵。
成功案例 #4
TUBALL? 單壁碳納米管在PVC塑料溶膠中的應用
單壁碳納米管的獨有特性,使它們在PVC塑料溶膠中發揮了重要作用,完全滿足電阻率10^5 – 10^9 Ω/sq的市場要求,即便在惡劣的工作條件下可保持永久穩定的效果,保持抗磨損性,更重要的是在最終產品上實現各種色彩。這些通過添加由OCSiAl 開發的專門用于PVC塑料溶膠的單壁碳納米管預分散體來實現,僅需要0.25 – 2%的添加量。
相對于傳統抗靜電添加劑、如炭黑或銨鹽,炭黑的使用會對PVC塑料溶膠的機械性能產生極大的負面影響,且使最終產品變黑,而銨鹽會隨著時間而變得不穩定,且電阻率受濕度影響,更為重要的是,工藝過程非常復雜——炭黑影響材料的流變性,且在生產設施上產生灰塵。采用新一代納米技術單壁碳納米管可以解決所有問題,給PVC塑料溶膠行業帶來了巨大的改善。
2019年5月21-24日廣州國際橡塑展,歡迎蒞臨參觀OCSiAl展位,體驗所有這些產品,了解TUBALL?單壁碳納米管如何幫助您的產品提高性能,增強競爭力!
國際橡塑展(2019.5.21 – 24)
廣州 琶洲 中國進出口交易會展館
OCSiAl 展位:11.3館,L11
聯系電話:18025475178
原文始發于微信公眾號(艾邦高分子):抗靜電、高透明、彩色、提升機械性能—— 什么神奇材料可以一次性實現?