Обеспечить безопасность и снизить издержки: как нанотрубки в полиуретановых валах решают задачи промышленности?

Графеновые нанотрубки – одна из самых современных проводящих добавок. Они находят широкое применение в полиуретанах при производстве валов и роликов для различных отраслей промышленности. Высокие эксплуатационные качества и стабильные антистатические свойства валов с нанотрубками делают их новым стандартом индустрии.

SHA_9793.jpg

Скопление статического электричества опасно на промышленных объектах, оснащенных производственными или транспортировочными линиями. Из-за трения конвейерной ленты и вала, приводящего её в движение, электростатический заряд генерируется практически непрерывно и может стать причиной остановки производственной линии. Часто происходит слипание таких материалов, как ткань или пленка, замятие бумаги, что может привести к остановке линии и убыткам.

Другая проблема, которую создает статическое заряд – налипание пыли. В случае работы с белыми или светлыми изделиями, например, с тканью, волокном или упаковкой, это повышает процент брака. В дополнение ко всему, рабочие постоянно подвержены неприятным ударам тока.

Эти проблемы побуждают все большее число производителей переходить на использование полиуретана с антистатическими свойствами. Чтобы придать непроводящему полимеру антистатические свойства, необходимо добавлять проводящие наполнители в процессе изготовления материала. До недавнего времени в качестве проводящей добавки, как правило, использовали технический углерод или специальные минеральные/органические наполнители. Однако необходимые высокие концентрации этих добавок в общей массе материала – около 10-15% – приводят к потере прочности и уменьшению жизненного цикла продуктов.

Графеновые нанотрубки демонстрируют исключительные результаты при применении в полиуретанах в качестве антистатической добавки. Для получения удельного объемного электрического сопротивления в диапазоне 10^9–10^4 Ом·см рабочая концентрация графеновых нанотрубок в 100 раз меньше, чем у аммониевых солей, в 500 раз меньше, чем у технического углерода. Кроме того, по сравнению с аммониевыми солями графеновые нанотрубки обеспечивают более широкий диапазон уровней сопротивления. В отличие от техуглерода, они однородно распределяются в материале, сохраняют физико-механические свойства и не оставляют черных «мажущих» следов на поверхности выпускаемой продукции (ткань, бумага, пленка и т.п.), предотвращая появление брака.

Уровень проводимости, полученный при помощи нанотрубок, не деградирует со временем и не зависит от влажности и температуры, что особенно важно именно для промышленных валов, ведь они работают в условиях постоянного нагрева при трении. Нанотрубки также предотвращают появление пыли на оборудовании.

Недавно разработанный компанией OCSiAl концентрат предварительно диспергированных графеновых нанотрубок позволил преодолеть существовавшие ранее трудности с распределением нанотрубок в полиуретановых системах и уже успешно используется в промышленности. Всего 0,3 масс.% концентрата на основе нанотрубок TUBALL MATRIX при изготовлении полиуретановых валов позволили российской компании – научно-производственному предприятию «Уником-Сервис» – получить изделия с постоянными и стабильными антистатическими характеристиками в диапазоне 10^9–10^7 Ом·см, а также изготавливать изделия со свойствами токопроводности и значением сопротивления в диапазоне 10^7–10^5 Ом·см без «слепых зон» при сохранении важных прочностных характеристик.

«Уником-Сервис» разработал технологии получения антистатических полиуретановых материалов с широким диапазоном твердостей от 60 ед. по Шору А до 70 ед. по Шору Д и на различных основах: TDI, MDI, NDI.

Материал
Система
Твердость
Объем. сопратив.,
Ом·см (с TUBALL MATRIX) 
Уникспур 1А095TA  TDI-Ether  94 A 5x10^5
Уникспур 7А700TA
 TDI-Ether  70 D 4x10^6
Уникспур 1B095TA  TDI-Ester  93 A 4x10^5
Уникспур 4B075ТА  Quasi-MDI-Ester  75 A 4x10^5
Уникспур 2B092SТА  NDI  92 A 3x10^6

Другим успешным примером является российский производитель полиуретановых валов для наматывания шерстяного волокна. Он использует 0,5 масс.% концентрата с нанотрубками для достижения равномерного и стабильного уровня удельного поверхностного сопротивления 10^8 Ом/кв.

Графеновые нанотрубки TUBALL от компании OCSiAl находят все больше применений на рынке полиуретанов. Они уже применяются при производстве промышленных колес, роликов и очистных скребков для различных отраслей промышленности. Высокие эксплуатационные характеристики этих продуктов делают их высоко востребованными в индустрии.

TUBALL обращайтесь pu@ocsial.com.