Технический углерод: повышение проводимости в пластиках

Технический углерод — один из традиционных добавок для создания проводящих материалов. Поскольку большинство полимеров, таких как резины, силиконы и полиуретаны, являются естественными изоляторами, включение проводящего технического углерода в матрицу материала может усилить уровни удельного сопротивления и производительность. В этой статье мы подробнее рассмотрим технический углерод, его преимущества и недостатки, а также другие проводящие добавки, используемые в полимерах, таких как Durethane® C.

Что такое проводящий технический углерод?

Технический углерод — продукт неполного сгорания тяжелых нефтепродуктов, особенно масляного топлива. Химически он представляет собой решетку кристаллических углеродных молекул, делающих материал электрически проводящим. В результате технический углерод обычно используется как проводящая добавка для материалов: пластиков, красок, клеев. Уровни удельного сопротивления обычно варьируются от 10^-1 до 10¹² Ом·см в зависимости от применяемой химии и физических свойств материала. В случае полиуретанов использование технического углерода обычно приводит к полупроводящим материалам.

Когда использовать проводящий технический углерод

Проводящий технический углерод иногда используется в пластиках для модификации их механических и электрических свойств. Как упоминалось, большинство полимеров — естественные изоляторы. В некоторых приложениях включение технического углерода в матрицу материала может достичь желаемой производительности: проводимости, электромагнитной экранировки (EMI) и электростатического разряда (ESD). Поэтому технический углерод можно найти в механических приложениях: обработка бумаги и носителей информации, робототехника, медицинские приборы, где требуется рассеивание статического накопления или передача электрического заряда. Это сочетание может значительно снизить механические отказы и избежать серьезного вреда для продукта или пользователя.

Хотя технический углерод достигает цели создания электрически проводящих материалов, он может создавать нежелательные проблемы: неоднородность проводимости, оставление нежелательных следов, выделение углеродных молекул или мусора в окружающую среду. Например, бумагоперемещающие приложения часто используют технический углерод для рассеивания статики. Однако когда продукт с углеродом контактирует с бумагой, он может оставлять следы, как карандаш. Обычно это проблематично в приложениях обработки носителей информации, где маркировка вызывает нежелательные результаты.

Технический углерод по сравнению с другими проводящими добавками

Существует много способов сделать полимеры проводящими. В MPC мы разработали запатентованную технологию металлических солей для создания Durethane® C, которая устраняет проблемы, создаваемые техническим углеродом. Мы делаем это путем растворения проводящих добавок в жидком полимере до отверждения материала. Этот процесс обеспечивает гомогенное распределение проводящих элементов по всей полиуретановой смеси. Чтобы узнать больше о проводимости полиуретанов, скачайте наш обзор проводимости или нажмите на баннер ниже.

При принятии материаловых решений в дизайне продукта важно учитывать уровень удельного сопротивления, физические свойства и эстетику для успешного дизайна. Если вы ищете производственную помощь для вашего проводящего дизайна, свяжитесь с нами с вашими дизайнерскими требованиями.