Высокопроводящие полимерные компаунды

У полимерных материалов много преимуществ перед другими материалами. Однако в определенных областях применения они не могут этим похвастаться из-за отсутствия электропроводимости. В частности, во взрывоопасных зонах, при упаковке и обращении с электронными компонентами или также при передаче радиосигналов отсутствие электропроводимости может привести к отказу или значительному нарушению функций. Существует опасность электростатического заряда.

Если таким образом заряженные материалы разряжаются за счет искрообразования, они могут создавать взрывать взрывоопасную среду, например, растворители/воздушные смеси, пылевоздушные смеси. В таких областях применения данный вид полимерных материалов не может использоваться.

Типичные области применения

Тем не менее, чтобы использовать преимущества полимерных материалов, в них добавляются специальные проводящие вещества. Таким образом, их электропроводимость значительно повышается и/или их электрическое сопротивление значительно понижается. Благодаря этому электрическое объемное сопротивление, например, ПА, можно уменьшить с 10^16 Ом до <10^4 Ом. Полимерные материалы становятся электропроводящими. В случае их заземления можно безопасно предотвратить электростатический заряд. Например, в топливных элементах электропроводящие соединения используются в качестве материала для биполярных пластин.

Требования к компаундированию

Эти специфические свойства достигаются на этапе компаундирования. Требования к процессу обработки очень высокие. Значения проводимости должны гарантироваться как при комнатной температуре, так и при повышенных режимных параметрах. Высокоструктурированная сажа, графит, углеродные нанотрубки и углеродные волокна должны оставаться в своей структуре и чрезвычайно однородно распределяться, чтобы сформировать проводящую сеть. Используемые полимеры должны как можно меньше распадаться. Помимо этого, дополнительным требованием может быть возможность объединения соединений в сеть.

Эти частично противоречащие друг другу требования хорошо контролируются продуманными методами. КО-кнетер Buss уже давно зарекомендовал себя в компаундировании этих особо требовательных материалов. Умеренные и однородные, если необходимо, также специально корректируемые скорости сдвига и, следовательно, точное регулирование температуры КО-кнетера Buss играют при этом центральную роль: в зоне плавления диссипируется столько энергии, сколько необходимо, чтобы доля полимеров не подвергалась чрезмерным нагрузкам. Благодаря высоким значениям образования складок проводящие вещества оптимально распределяются в пределах максимально короткой длительности процесса. В конце процесса в случае необходимости добавляются, разъединяются и обертываются волокнообразные проводящие вещества, чтобы сохранить максимальную длину волокна и гарантировать соответствующие свойства в электропроводящей сети. Таким образом, оптимальные профили свойств могут быть достигнуты даже при самых узких технологических окнах и самых высоких вязкостях.

Посредством двухуровневой системы КО-кнетера Buss компаундирование и стадия возрастания давления последовательно отделяются друг от друга. Таким образом технологические этапы могут быть оптимизированы независимо друг от друга. Раскладной корпус КО-кнетера Buss обеспечивает быстрый доступ и высокую доступность системы. Модульная и соответственно корректируемая конструкция установки и широко подкрепленная экспертиза процессов Buss КО-кнетера Buss является отличным выбором для компаундирования сложных электропроводящих соединений и обеспечивает максимальную инвестиционную безопасность.

Nanotube carbon structure of highly conductive compounds

Типовая схема завода по производству высокопроводящих полимеров

Преимущества системы компаундирования BUSS

  • Оптимизируемое компаундирование и нарастание давления на двух независимых этапах
    Смешивание в ко-кнетере осуществляется независимо от нарастания давления в последовательно подключенном разгрузочном устройстве, что позволяет индивидуально оптимизировать данные технологические операции. Данная система компаундирования позволяет осуществлять обработку при низких давлениях и низких температурах, а также оптимальное гранулирование, в то время как температурный контроль обеспечивается в любое время.

  • Интенсивное дистрибутивное смешивание
    Ко-кнетер BUSS обеспечивает интенсивное распределительное смешивание, поскольку переплетение ротации и вращения вокруг оси смесительного шнека воздействует на продольные потоки и большое количество поверхностей сдвига, а также создает при этом выходящее за рамки канала смешивание.

  • Большое количество циклов смешивания
    На многолопастных ко-кнетерах BUSS достигается большое количество циклов смешивания. Новые уникальные геометрии шнеков дают возможность обеспечить максимальное деление и повторное гофрирование смесей, с бесчисленным переслаиванием и отличным смешиванием на очень короткой технологической длине.

  • Более низкая нагрузка полимеров, волокон и высокоструктурированных наполнителей
    Умеренные скорости сдвига ко-кнетера Buss обеспечивают контролируемый сдвиг и профили низких температура, а также подвергают нагрузке структуру волокон и высокоструктурированных наполнителей, таких как техуглерод, значительно меньше по сравнению с другими системами. Это приводит к улучшению механических и электрических свойств, режима течения и снижению потребления дорогих добавок.

  • Широкий спектр составов с одной единственной конфигурацией шнеков
    Обработка широкого спектра составов с одной единственной конфигурацией шнеков может предста