Hochleitfähige Compounds
Reduzierter elektrischer Widerstand verhindert statische Aufladung
Kunststoffe haben gegenüber anderen Werkstoffen viele Vorteile. In gewissen Anwendungsfeldern können diese jedoch aufgrund der fehlenden Leitfähigkeit nicht ausgespielt werden.
Speziell in explosionsgefährdeten Bereichen, bei der Verpackung und Handhabung von elektronischen Bauteilen oder auch bei der Übertragung von Funksignalen kann die fehlende Leitfähigkeit zum Versagen oder deutlichen Beeinträchtigung der Funktion führen. Es besteht die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung.
Entladen sich derartig aufgeladene Werkstoffe durch Funkenbildung, können sie explosionsfähige Atmosphären, wie sie z. B. Lösungsmittel/Luft-Gemische, Staub/Luft-Gemische, zur Explosion bringen. In solchen Anwendungen können diese Art Kunststoffe nicht eingesetzt werden.
Typische Anwendungsbereiche
Um die Vorteile der Kunststoffe dennoch zu nutzen, setzt man ihnen spezielle Leitfähigkeitsmittel zu. Hierdurch wird ihre Leitfähigkeit deutlich erhöht, bzw. ihr elektrischer Widerstand deutlich abgesenkt.
Durch diese Maßnahme kann der elektrische Durchgangswiderstand von z. B. PE von 1016 Ohm auf < 104 Ohm gesenkt werden. Die Kunststoffe werden elektrisch leitfähig. Werden sie geerdet, kann eine elektrostatische Aufladung sicher verhindert werden. In Brennstoffzellen werden z. B. hochleitfähige Compounds als Werkstoff für die Bipolarplatten eingesetzt.
Vorteile
BUSS Compoundiersysteme für hochleitfähige Compounds bieten folgende spezifische Vorteile
Anforderungen an die Compoundierung
von hochleitfähigen Kunststoffen
Diese spezifischen Eigenschaftsprofile werden durch den Compoundierschritt erzielt. Die Anforderungen an den Aufbereitungsprozess sind sehr anspruchsvoll. Die Leitfähigkeitswerte müssen sowohl bei Raumtemperaturen wie auch erhöhten Betriebswerten gewährleistet sein.
Die hochstrukturierten Russe, Graphite, Carbon Nanotubes und Carbonfasern müssen in ihrem Aufbau erhalten bleiben und äußerst homogen verteilt werden, um das leitende Netzwerk auszubilden. Die eingesetzten Polymere dürfen so wenig wie möglich abgebaut werden. Eine Vernetzbarkeit der Compounds kann zudem eine weitere Anforderung sein.
Diese zum Teil einander entgegenlaufenden Anforderungen werden durch ausgeklügelte Verfahren gut beherrscht.
Der BUSS Ko-Kneter bewährt sich seit langem bei der Compoundierung dieser besonders anspruchsvollen Werkstoffe. Die moderaten und uniformen, wenn notwendig auch spezifisch anpassbaren Schergeschwindigkeiten und damit präzise Temperaturführung des BUSS Ko-Kneters spielen, dabei die zentrale Rolle: In der Aufschmelzzone wird nur so viel Energie wie nötig dissipiert, ohne dass die polymeren Anteile überstrapaziert werden.
Die Leitfähigkeitsmittel werden durch die hohen Faltungswerte innerhalb kürzester Verfahrenslänge optimal verteilt. Am Ende des Prozesses werden gegebenenfalls noch die faserförmigen Leitfähigkeit-Stoffe dazugefügt, vereinzelt und umhüllt, um so die maximalen Faserlängen zu bewahren, und um die entsprechenden Eigenschaften im leitfähigen Netzwerk zu gewährleisten. So können auch bei engsten Verfahrensfenstern und höchsten Viskositäten optimale Eigenschaftsprofile erzielt werden.
Mit dem zweistufigen System des BUSS Ko-Kneters werden das Compoundieren und der Druckaufbauschritt konsequent voneinander entkoppelt. So können die Verfahrensschritte unabhängig optimiert werden. Das aufklappbare Gehäuse des BUSS Ko-Kneters sichert einen schnellen Zugang und hohe Verfügbarkeit des Systems.
Der modulare und dadurch anpassbare Aufbau der Anlage und die breit abgestützte Buss Verfahrensexpertise machen den BUSS Ko-Kneter zur sehr guten Wahl für das Compoundieren von anspruchsvollen hochleitfähigen Compounds und bieten höchste Investitionssicherheit.
Typisches Anlagenlayout
COMPEO Compounder für die Compoundierung von hochleitfähigen Compounds
Sehen Sie sich unser typisches Anlagenlayout für die Produktion von hochleitfähigen Compounds in unserem COMPEO Showroom an.
