Nanotubi di grafene per pneumatici antitraccia: soddisfano i requisiti di protezione elettrostatica mantenendo le proprietà meccaniche


L'accumulo di elettricità statica su pneumatici antitraccia può provocare lesioni all'operatore, incendi e danni alla stesso.

Questo è il motivo per cui le aree industriali sono soggette alla normativa ATEX e EN 1755, quest'ultima che regola il funzionamento dei carrelli industriali (compreso l'uso di pneumatici) in atmosfere potenzialmente esplosive al fine di prevenire le scariche elettrostatiche.

In conformità a questi standard, i prodotti di questo tipo devono avere proprietà antistatiche o conduttive.

ATEX 2014/34/EUEN 1755:2015ISO 3691-1:2011

Apparecchiature e sistemi di protezione progettati per l'uso in ambienti potenzialmente esplosivi

Sicurezza dei carrelli industriali. Lavorazioni in ambienti potenzialmente esplosivi. Utilizzare in presenza di gas, vapori, nebbie e polveri infiammabili Carrelli elevatori industriali. Requisiti di sicurezza e verifica

Nuovi requisiti per l'elettricità statica

EN 1755:2015

Obbligatorio: da novembre 2017

  • L'elettricità statica è oggi considerata una fonte di rischio di innesco durante le normali operazioni
  • È necessaria una valutazione più dettagliata dei componenti non elettrici

Caratteristiche elettriche:

  • Resistività superficiale 109

Settori coperti dai requisiti:

  • Chimico
  • Farmaceutico
  • Produzione di alimenti e bevande
  • Lavorazione degli scarti
  • Produzione di cosmetici
  • Industria militare
  • Industria manifatturiera
  • Logistica, ecc.

I nanotubi di grafene TUBALL™ migliorano le proprietà fisiche, meccaniche e antistatiche delle gomme senza migrazione di carbonio sulla superficie. I materiali sono pienamente conformi alle normative ATEX e alla norma EN per la protezione dalle scariche elettrostatiche. 

Per semplificare l'applicazione dei nanotubi TUBALL™, OCSiAl ha sviluppato una linea di additivi TUBALL™ MATRIX di facile utilizzo. Si tratta di concentrati composti da carrier polimerici o plastificanti e nanotubi di grafene TUBALL™ in essi pre-dispersi.

TUBALL™ MATRIX per pneumatici solidi

Proprietà

MATRIX 620.3 beta

Materiali compatibili  

Composizioni a base di gomma naturale e (o) una miscela di gomme naturali e butadiene con filler minerali

Carrier

Polimero, olio plastificante (TDAE)

Contenuto di nanotubi di grafene TUBALL™, % in peso

8.5%

Lavorazione

Non sensibile

Concentrazione richiesta per proprietà antistatiche (105–107 Ω)

da 2.6% in peso (0.22% TUBALL™)

Proprietá meccaniche

Nessuna influenza

Resistivitá elettrica

Stabile

nell' ultima fase nel miscelatore a due mulini   **gli indicatori esatti dipendono dalla formulazione

Nanotubi di grafene TUBALL™: caratteristiche migliorate in tutti i parametri chiavi del materiale

A differenza di altri agenti conduttivi, i nanotubi di grafene TUBALL™ sono un additivo conduttivo universale che fornisce buone caratteristiche del materiale per tutti i parametri chiave.

Risultati del test: proprietà meccaniche


Vantaggio 1: Proprietà antistatiche senza migrazione di carbonio sulla superficie, per mescole colorate antistatiche

Risultati per uno pneumatico contenente il 4,4% en peso di TUBALL™ MATRIX 620 

Quando si utilizza carbon black, a causa della sua alta concentrazione (10% o più) e della forma sferica delle particelle, si osserva la cosiddetta migrazione del carbonio sulla superficie, a seguito della quale l'additivo elettricamente conduttivo appare sulla superficie del campione e colora le superfici di contatto.

I nanotubi di grafene hanno un elevato rapporto lunghezza-diametro e, con dispersione di alta qualità, sono distribuiti nel polimero e non migrano verso la superficie.


Come evitare la migrazione del carbonio sulla superficie della gomma utilizzando nanotubi (en)


Fino a poco tempo fa non era possibile utilizzare filler a base di carbonio nella produzione di pneumatici antitraccia. In tali situazioni sono stati utilizzati additivi con un alto contenuto di filler minerali. Nelle applicazioni industriali al fine di conferire proprietà antistatiche alle gomme colorate, viene spesso utilizzato un plastificante antistatico.

Il plastificante conduttivo è sensibile al livello di umidità, quindi le sue proprietà sono instabili.

Per conferire proprietà antistatiche al materiale, è necessaria un'alta concentrazione di plastificante conduttivo. Tuttavia, questo porta a un deterioramento delle proprietà meccaniche, in particolare del modulo a trazione e della resistenza all´allungamento. Inoltre, il plastificante tende a migrare in superficie durante lo stoccaggio e l'utilizzo.

Il degrado delle proprietà meccaniche e la migrazione dell' additivo sulla superficie influiscono negativamente sulle caratteristiche e sulla durata di conservazione dei prodotti finali.

Vantaggio 2: Miglioramento delle proprietà meccaniche

PNEUMATICI SOLIDI: Confronto tra plastificante antistatico standard e TUBALL™

Vantaggio 3: Attrezzatura standard

L'opzione migliore per aggiungere gli additivi TUBALL™ MATRIX è una combinazione di un miscelatore chiuso e una lavorazione aggiuntiva in miscelatore a due mulini.

Altri vantaggi  

  • Il bassissimo dosaggio di TUBALL™ MATRIX che mantiene le proprietà chiave dei materiali
  • Conservazione del colore
  • Conducibilità elettrica permanente e uniforme
  • Conservazione dell'elasticità e delle proprietà meccaniche

Si prega di leggere attentamente le istruzioni per l'uso di TUBALL™ MATRIX 620 e 618 beta per i composti antistatici anti impronta


Scarica la versione in formato PDF:

PROCESSING_GUIDELINES_TUBALL_MATRIX_620_620.3_beta_ENG_V01
pdf498.77 kB

Esempi di applicazioni

Ruote piene antitraccia a base di NR / BR

сliccare per vedere i casi

Risorse addizionali:

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

Guida alla misurazione della resistivitá elettrica: standard e risoluzione dei problemi (en)


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

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Graphene key to non-marking anti-static tires


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