Графен без особого успеха становится индустриальным

Как известно владельцам промышленных химических предприятий, примерно 10% аварий, связанных с резервуарами для хранения, вызваны электростатическим зарядом, возникающим при движении разнородных материалов относительно друг друга. Любое движение продукта, когда резервуар наполняется или опорожняется, или когда содержимое перемешивается или взбалтывается, особенно когда речь идет о жидкостях на нефтяной основе, может создавать статический заряд между жидкостью и стенкой резервуара. Стенки резервуара из стекловолокна действуют как изоляторы и могут способствовать накоплению статических зарядов в жидкости. Таким образом, «правильные» атмосферные условия могут вызвать зажигательную искру, которая приведет к взрыву.

Чтобы устранить этот хорошо задокументированный риск, производители резервуаров из стекловолокна исторически полагались на использование антистатических наполнителей в смоле, обычно сажи или проводящей слюды, или углеродных завес во внутренней стенке резервуара в сочетании с заземляющими проводами из нержавеющей стали. рассеивать статический заряд. Однако использование таких наполнителей проблематично. Может потребоваться соотношение наполнителя до 30%, что затрудняет смачивание стекловолокна и снижает скорость отверждения смолы. Кроме того, для достижения наилучшего эффекта углеродный наполнитель должен быть равномерно распределен по всей детали, чтобы не было электрических разрывов. Трещины на поверхности готового ламината также могут вызвать нарушение целостности электрической цепи.

OCSiAl (Леуделанж, Люксембург и Колумбус, Огайо, США) предлагает другой подход. Графеновые нанотрубки компании TUBALL, тип одностенных углеродных нанотрубок (ОСНТ), могут обеспечивать защиту от электростатического разряда, рассеивая электростатический заряд внутри и снаружи резервуара для хранения. Один партнер-заказчик OCSiAl ранее использовал проводящую сажу при загрузке 15%, но заменил ее всего 0,5% TUBALL MATRIX 204, предварительно диспергированного концентрата графеновых нанотрубок. Постоянное и стабильное объемное сопротивление менее 10 ⁶ Ом · см (Ом-сантиметр) было достигнуто независимо от влажности и без «горячих точек», возможных при использовании плохо диспергированных наполнителей. Более того, отсутствие технического углерода позволило покупателю расширить цветовую гамму своей продукции.

Другой партнер OCSiAl запустил систему эпоксидного покрытия на основе TUBALL с функцией рассеивания электростатического заряда, специально разработанную для футеровки резервуаров для хранения, содержащих легковоспламеняющиеся вещества. Этот производитель заменил 30% проводящей слюды в эпоксидной системе всего на 0,3% концентрата TUBALL MATRIX 201. Результат - стабильный уровень объемного сопротивления от 10 ⁶ . и 10 ⁷ Ом · см.

По словам OCSiAl, поскольку TUBALL SWNT эффективны при чрезвычайно низких дозировках, перспектива общего сокращения затрат в результате такого значительного сокращения загрузки добавок является преимуществом как для поставщиков покрытий, так и для производителей резервуаров. Кроме того, концентраты графеновых нанотрубок компании, в отличие от наполнителя сажи, не содержат связанного порошка или пыли и, применяемые в таких небольших количествах, минимально влияют на механические свойства основной смолы.