Der Aufbau statischer Ladung auf Vollgummireifen kann zu Verletzungen der Bediener, zu Bränden und Sachschäden führen.
Genau aus diesem Grund gelten in industriellen Umgebungen die ATEX- und EN 1755-Vorschriften, wobei letztere die Verwendung von Industriestaplern (einschließlich der Reifen) in explosionsgefährdeten Bereichen regelt, um elektrostatische Entladungen zu verhindern.
Diese Normen verlangen, dass Produkte dieser Art antistatische oder leitfähige Eigenschaften besitzen müssen.
| ATEX 2014/34/EU | EN 1755:2015 | ISO 3691-1:2011 |
|---|---|---|
| Geräte und Schutzsysteme für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen | Industriestapler-Sicherheit. Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Anforderngen für den Betrieb in Gegenwart von entflammbaren Gasen, Dämpfen, Nebel oder Staub | Flurförderfahrzeuge. Sicherheitsanforderungen und Überprüfung |
Verpflichtend: ab November 2017
Elektrische Eigenschaften:
Die von den Anforderungen betroffenen Branchen:
TUBALL™ Graphen-Nanoröhren verbessern die physikalisch-mechanischen und antistatischen Eigenschaften von Kautschuken, ohne dass Kohlenstoff an die Oberfläche migriert. Die Werkstoffe sind vollständig konform mit den ATEX-Bestimmungen und der EN-Norm zum Schutz vor elektrostatischen Entladungen.
Um die Anwendung von TUBALL™ Graphen-Nanoröhren zu vereinfachen, hat das Unternehmen OCSiAl die TUBALL™ MATRIX- Produktreihe mit einfach zu verwendenden Zusatzstoffen entwickelt. Es handelt sich um Konzentrate, die aus Polymerträgern, Weichmachern und vordispergierten TUBALL™ Graphen-Nanoröhren bestehen.
Produkt < | MATRIX 620.3 beta |
Kompatible Werkstoffe | Mischungen auf Basis von Naturkautschuk bzw. Mischungen aus Natur- und Butadienkautschuk mit mineralischen Füllstoffen |
Trägermaterial | Polymer, Weichmacheröl (TDAE) |
Gehalt an TUBALL™ Graphen-Nanoröhren, Gew. % | 8.5% |
Verarbeitung | Nicht empfindlich |
Die für die antistatische Eigenschaften erforderliche Konzentration (105–107 Ω) | von 2.6 Gew. % (0,22 % TUBALL™) |
Mechanische Eigenschaften | Keinen Einfluss |
Widerstand | Stabil |
*in der letzten Stufe auf den Zwei-Walzwerk. **die genauen Werte hängen von der Rezeptur ab
TUBALL™ Graphen-Nanoröhren unterscheiden sich von anderen leitfähigen Mitteln dadurch, dass sie die Werte aller Schlüsselparameter der Werkstoffe verbessern.
Testergebnisse: mechanische Eigenschaften
Ergebnisse eines Reifens mit 4,4 Gew. % TUBALL™ MATRIX 620
Bei Verwendung von Ruß kommt es aufgrund seiner hohen Arbeitsdosierung (10% und mehr) und der sphärischen Partikelform zur sogenannten „Kohlenstoffmigration an die Oberfläche“, wodurch der leitfähige Zusatzstoff auf der Oberfläche auftritt.
Graphen-Nanoröhren verfügen über ein hohes Längen-Durchmesser-Verhältnis. Bei guter Dispergierung verteilen sie sich im Polymer und migrieren nicht an die Oberfläche.
So wird die Kohlenstoffmigration an die Gummioberfläche mithilfe von Nanoröhren verhindert (eng)
Bis vor kurzem war es nicht möglich, kohlenstoffbasierte Füllstoffe bei der Produktion von „non-marking“ Reifen einzusetzen. In solchen Situationen wurden Zusatzstoffe mit hohem mineralischem Füllstoffgehalt verwendet. In der Industrie wird häufig ein antistatischer Weichmacher verwendet, um farbigen Gummis antistatische Eigenschaften zu verleihen.
Da ein leitfähiger Weichmacher feuchtigkeitsempfindlich ist, sind seine Eigenschaften instabil.
Um dem Werkstoff antistatischen Eigenschaften zu verleihen, ist eine hohe Konzentration an leitfähigem Weichmacher erforderlich. Allerdings verschlechtern sich dadurch die mechanischen Eigenschaften, insbesondere das Festigkeitsmodul und die Zugdehnung. Außerdem neigt der Weichmacher dazu, während der Lagerung und der Verwendung an die Oberfläche zu migrieren.
Die Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und die Migration von Zusatzstoffen an die Oberfläche wirken sich negativ auf die Eigenschaften und die Haltbarkeit der Endprodukte aus.
VOLLGUMMIREIFEN: der Vergleich zwischen einem antistatischen Standardweichmacher und TUBALL™
Der optimale Weg, TUBALL™ MATRIX- Konzentrate einzubringen, ist eine Kombination aus einem Innenmischer und mehreren Durchgängen in einem Zwei-Walzwerk.
Non-marking solid tires: add nanotubes to meet ESD standards
Anleitung zur Messung des spezifischen Widerstands: Normen und Fehlerbehebung (eng)
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