Nanotubos de grafeno para neumáticos macizos: conformidad con los requerimientos de protección electrostática con el mantenimiento de las propiedades mecánicas


La acumulación de la carga estática en los neumáticos macizos puede conllevar el traumatismo del operador, la ignición y los daños materiales.

Por eso en las zonas industriales está en vigor el reglamento ATEX del estándar EN 1755, éste regula el funcionamiento de montacargas industriales (incluido el uso de neumáticos) en áreas con potencial riesgo de explosión con el fin de prevenir las descargas electrostáticas.

De conformidad con estos estándares los artículos de este tipo deben poseer las propiedades antiestáticas o conductores.

ATEX 2014/34/EUEN 1755:2015ISO 3691-1:2011
Equipos y sistemas de protección, destinados al uso en áreas con potencial riesgo de explosión Seguridad de montacargas industriales. Funcionamiento en áreas con potencial riesgo de explosión. Uso en el caso de presencia de gases, vapores, niebla o polvo inflamables Montacargas automáticos industriales. Requerimientos de seguridad y verificación

Nuevos requerimientos respecto a la electricidad estática

EN 1755:2015

De cumplimiento obligatorio: a partir de noviembre del 2017

  • La electricidad estática ahora se considera fuente de riesgo de ignición durante las operaciones estándares
  • Se requiere una valoración más detallada de los componentes no eléctric

Características eléctricas:

  • Resistividad superficial 109

Sectores, en los cuales se aplica el requerimiento:

  • Industria química
  • Industria farmacéutica
  • Fabricación de alimentos y bebidas
  • Tratamiento de residuos
  • Industria cosmética
  • Industria militar
  • Industria transformadora
  • Logística, etc.


Los nanotubos de grafeno TUBALL™ mejoran las propiedades físicas y mecánicas de los cauchos, contribuyen a las propiedades antiestáticas requeridas sin liberación de carbono y cumplen completamente con los requisitos ATEX y EN para la protección ESD. 

Los nanotubos TUBALL™ se aplican a través de un aditivo fácil de usar, TUBALL™ MATRIX, que es una línea de concentrados a base de polímero y portadores plastificantes y nanotubos de grafeno TUBALL™ predispersados.

TUBALL™ MATRIX para neumáticos macizos

Propiedades

MATRIX 620.3 beta 

Materiales compatibles

Compuestos a base de caucho natural y (o) mezcla de caucho natural y caucho de butadieno con rellenos minerales

Portador

Polímero, aceite plastificante (TDAE)

Contenido de los nanotubos de grafeno TUBALL™, % de peso

8.5%

Tratamiento

No sensible

Concentración, necesaria para las propiedades antiestáticas (105–107 Ω)

a 2.6% de peso (0.22% TUBALL™)

Propiedades mecánicas

No hay impacto

Resistividad eléctrica

Estable

*en la última etapa en ejes de mezclado de gomas.        **los indicadores exactos dependen de la formulación

Nanotubos de grafeno TUBALL™: buen rendimiento en todos los parámetros clave

A diferencia de otros agentes conductores, los nanotubos de grafeno TUBALL™ son un agente conductor versátil que ofrece un buen rendimiento en todos los parámetros clave. 

Resultados de las pruebas: propiedades mecánicas


Ventaja 1: Propiedades antiestáticas sin migración del carbono a la superficie para los compuestos de color, que no dejan huellas

Resultados para un neumático moldeado con 4,4% de peso TUBALL™ MATRIX 620 

Cuando se utiliza carbon black, debido a su alta concentración (10% o más) y debido a la forma esférica de las partículas, se produce un fenómeno conocido en la industria como "liberación de carbón", cuando el aditivo conductor está presente en la superficie de la muestra.

Por el contrario, los nanotubos de grafeno, debido a su proporción mucho mayor de longitud a diámetro, no se liberan a la superficie.


Cómo evitar la migración del carbono a la superficie de la goma mediante nanotubos (eng)


Hasta hace poco era imposible utilizar los rellenos a base de carbono en la fabricación de neumáticos anti huellas. En estos casos se empleaban los aditivos con alto contenido de rellenos minerales. En la industria para proporcionar las propiedades antiestáticas a las gomas de color se usa a menudo el plastificante antiestático.

El plastificante conductivo es sensible al nivel de humedad, por eso sus propiedades no son estables.

Para proporcionar las características antiestáticas al material, es necesaria una alta concentración del plastificante conductivo. Sin embargo, esto conlleva el empeoramiento de las propiedades mecánicas, sobre todo de los módulos de fuerza y del alargamiento por tracción. Además, el plastificante es susceptible a migrar a la superficie en el proceso de almacenamiento o explotación.

La degradación de las propiedades mecánicas y la migración del aditivo a la superficie causan un impacto negativo en las características y el ciclo de vida útil de los productos finales.

Ventaja 2: Propiedades mecánicas mejoradas

NEUMÁTICOS MACIZOS: comparación del plastificante antiestático estándar y TUBALL™


Ventaja 3: Equipos estándares

La mejor opción de mezcla para los aditivos TUBALL™ MATRIX es una combinación de un mezclador interno y un molino de 2 rodillos.

Otras ventajas  

  • La dosis muy baja de TUBALL™ MATRIX, que mantiene las propiedades del material
  • Mantenimiento del color
  • Conductividad eléctrica uniforme y permanente
  • Mantenimiento de la elasticidad

Estudie atentamente el manual de aplicación de TUBALL™ MATRIX 620 y 618 beta para los compuestos antiestáticos anti huellas


Descargar la versión en el formato PDF:

PROCESSING_GUIDELINES_TUBALL_MATRIX_620_620.3_beta_ENG_V01
pdf498.77 kB

Ejemplo de aplicación

Neumáticos macizos

Pulse para ver todos los casos

Additional resources:

Non-marking solid tires: add nanotubes to meet ESD standards

Manual para medir la resistividad eléctrica: estándares y eliminación de defectos (eng)


Graphene Nanotubes Enable Creation of Non-Marking Anti-Static Tires

OEM Off-Highway

Graphene key to non-marking anti-static tires


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