OCSiAl в журнале Composites World: Графен ворвался в промышленность без шумихи

Как известно владельцам промышленных химических объектов, примерно 10% аварий, связанных с резервуарами для хранения, вызваны электростатическим разрядом, возникающим при трении двух различных материалов. Любое перемещение продукта при заполнении или опорожнении резервуара, смешивании или взбалтывании содержимого, особенно когда речь идет о горючих жидкостях, может порождать статический разряд между жидкостью и стенкой резервуара. Стеклопластиковые стенки емкости являются изоляторами и позволяют статическому разряду накапливаться в жидкости. Таким образом, определенные атмосферные условия могут вызвать искру, которая приведет к взрыву.

Чтобы решить эту актуальную для индустрии проблему, производители стеклопластиковых емкостей всегда использовали в смоле антистатические добавки, такие как технический углерод, проводящая слюда, или наносили углеродное напыление на внутренней стенке емкости в сочетании с проводами из нержавеющей стали для заземления. Однако эти варианты борьбы с разрядом сопряжены с проблемами. Рабочая концентрация антистатических добавок в общей массе материала достигает 30%, что затрудняет пропитку стекловолокна и замедляет скорость отверждения смолы. Кроме того, для лучшего эффекта углеродный аддитив должен быть равномерно распределен по всему изделию, чтобы гарантировать отсутствие разрыва электрического поля. Растрескивание финишного покрытия также может привести к разрыву электрического поля.

OCSiAl (Лёделанж, Люксембург и Колумубс, США) предлагает другой подход. Производимые компанией графеновые нанотрубки TUBALL – вид одностенных углеродных нанотрубок, которые обеспечивают защиту от скопления статического электричества, рассеивая электростатический разряд внутри и снаружи резервуара для хранения. Один из коммерческих партнеров OCSiAl, до недавнего времени использовавший 15% техуглерода, заменил его на 0,5% TUBALL MATRIX 204 – концентрата на основе предварительно диспергированных нанотрубок. В результате было получено постоянное и стабильное объемное сопротивление ниже 10^6 Ом·см (Ом-сантиметры), не зависящее от влажности и без «слепых зон», которые возникают при использовании плохо диспергированных добавок. Более того, отсутствие техуглерода в стеклопластике позволило заказчику расширить цветовой диапазон продуктов.

Другой партнер OCSiAl запустил производство облицовочных покрытий с нанотрубками TUBALL для рассеивания статического заряда в резервуарах для хранения легковоспламеняющихся веществ. Производитель заменил 30% проводящей слюды в эпоксидной смоле на 0.3% концентрата TUBALL MATRIX 201. В результате было получено стабильное объемное сопротивление в диапазоне от 10^6 до 10^7 Ω·cm.

TUBALL эффективны при чрезвычайно низких концентрациях, возможность снизить общую стоимость в результате столь существенного сокращения общей массы аддитива является преимуществом как для поставщиков покрытий, так и для производителей емкостей. Кроме того, концентраты TUBALL MATRIX, в отличие от техуглерода, обеспечивают чистый производственных процесс без пыли и грязи, а также минимально влияют на механические свойства исходного материала.