Zur Ableitung statischer Aufladungen von Böden in kritischen Umgebungen stattet der spanische Masterbatchhersteller PVC durch Additivdispersionen mit elektrischer Leitfähigkeit aus.
In kritischen Anwendungen, in denen statische Elektrizität ein Risiko für die Sicherheit darstellt, ist es unerlässlich, dass Böden ein bestimmtes Maß an Leitfähigkeit aufweisen. Delta Tecnic, Hersteller von PVC-Masterbatches in Barcelona (Spanien), hat bereits Erfahrung bei der Herstellung von PVC-Materialien mit ableitenden und halbleitenden Eigenschaften unter Verwendung von Ruß. PVC ist ein vielseitiges Material, das bei der Herstellung von flexiblen Bodenbelägen für eine Vielzahl von Umgebungen wie Sportanlagen, Krankenhäuser und stark frequentierte Bereiche eingesetzt wird.
In diesen Bereichen ist es wichtig, dass die Böden ableitfähig sind, um statische Aufladungen zu vermeiden, die die Sicherheit und den Betrieb empfindlicher Geräte gefährden können, wie z. B. in Operationssälen oder in der Chipfertigung. In dieser Hinsicht ist Delta Tecnic auf die Herstellung von Verbindungen spezialisiert, die speziell für diese Anforderungen entwickelt wurden, und bietet bewährte und zuverlässige technologische Lösungen, um Risiken durch statische Aufladungen in kritischen Umgebungen zu mindern.
Aufgrund der hohen Mengen an Dotierstoffen, die erforderlich sind, um die gewünschten leitfähigen Eigenschaften in PVC-Materialien zu erreichen, wendet Delta Tenic nicht das typische Masterbatch-Verfahren an. Stattdessen werden Compounds hergestellt, die darauf ausgelegt sind, dem Endprodukt die erforderlichen elektrischen Eigenschaften zu verleihen.
Basis dafür ist das technische Know-how von Delta Tecnic, Additive effektiv in der Polymermatrix zu dispergieren. Die gleichmäßige Dispersion von leitfähigen Zusatzstoffen ist entscheidend für die Gewährleistung einer hohen Leistung des Endmaterials. Delta Tecnic setzt spezielle Maschinen und ein Team von Dispersionsexperten ein, um die Qualität und Konsistenz ihrer kundenspezifischen leitfähigen Verbindungen zu gewährleisten.
Im Einzelnen setzt das Unternehmen eine Vielzahl von Additiven auf Kohlenstoffbasis ein, um den Kunststoffen leitfähige Eigenschaften zu verleihen. Die Molekularstruktur dieser Kohlenstoffderivate ist von entscheidender Bedeutung: Ihre Länge ermöglicht es den Elektronen, sich entlang der Moleküle zu bewegen, wodurch ein Netzwerk von Kohlenstoffatomen im Kunststoffmaterial entsteht.
Es gibt drei Haupttypen von Dotierstoffen auf Kohlenstoffbasis, die von Delta Tecnic verwendet werden: Ruß, Kohlenstoff-Nanoröhren und Graphen. Jeder dieser Zusatzstoffe hat spezielle Eigenschaften und Strukturen. Ruß besteht aus fein verteilten Kohlenstoffpartikeln, die ein dispergiertes Netzwerk innerhalb des Kunststoffs bilden. Kohlenstoff-Nanoröhrchen haben eine röhrenartige Struktur, während Graphen eine zweidimensionale Blattstruktur aufweist.
Delta Tenic hat Erfahrung bei der Herstellung von PVC-Materialien mit ableitenden und halbleitenden Eigenschaften unter Verwendung von Ruß, Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Graphen. (Foto: Delta Tenic)
Diese Dotierungszusätze haben unterschiedliche Auswirkungen auf die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs. So erfordern leitfähige Ruße eine höhere Menge an Additiv in der Polymermasse, um die gewünschte Leitfähigkeit zu erreichen, die in der Regel zwischen 15 und 30 % des Gesamtgewichts des Kunststoffs liegt. Im Gegensatz dazu benötigen Kohlenstoff-Nanoröhrchen eine geringere Konzentration, in der Regel zwischen 3 und 7 %, während Graphen mit Konzentrationen von 2 bis 5 % noch höhere Leitfähigkeiten bieten kann.
Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Menge des verwendeten Additivs auch andere Eigenschaften des Kunststoffs beeinflusst, z. B. die Schlagfestigkeit und die Ästhetik. Je mehr Additiv zugesetzt wird, desto größer sind die Auswirkungen auf diese Eigenschaften. Dies kann bei der Herstellung von Endteilen, die ein bestimmtes Maß an mechanischer Festigkeit erfordern oder bestimmten Umweltbedingungen ausgesetzt sind, entscheidend sein. Daher ist das richtige Gleichgewicht zwischen elektrischer Leitfähigkeit und anderen Materialeigenschaften im Produktentwicklungsprozess von entscheidender Bedeutung.
Metallische Fasern sind ein neuer Ansatz zur Ableitung und Leitung elektrischer Energie. Vor kurzem hat Delta Tecnic mit der Herstellung von Masterbatches begonnen, die den Durchgang von elektrischer Energie durch Metallfasern mit sehr feinem Durchmesser ermöglichen. Diese Fasern werden in einer Masterbatch-Form hergestellt, die während des Spritzgießens oder bei der Herstellung von Compounds für die anschließende Verarbeitung verwendet werden kann.
Die Fähigkeit, mit diesen Metallfasern elektrischen Strom zu leiten, eröffnet eine neue Dimension bei der Herstellung von leitfähigen Compounds, ohne die Einschränkung der schwarzen Farbe, die herkömmliche Dotierstoffe auf Kohlenstoffbasis mit sich bringen. Die Metallfasern, die in Kunststoffteile integriert werden, können interessante Leitfähigkeitswerte erreichen und bieten das Potenzial für eine erhebliche elektromagnetische Abschirmung.
