Flooring / EU / Top Choice (FRA)
Auteur: Philippe Bichot
3 minutes de lecture
Le meilleur choix d’agent antistatique pour les sols conducteurs
Revue des avantages des nanotubes de graphène : conductivité permanente sans zone non-conductrice (hot spots), préservation des couleurs*, résistance mécanique améliorée, facilité d'installation et d'entretien
*dépend du taux de charge en matière active, l’ajout d’un éclaircissant du type TiO2 peut être nécessaire.
Les nanotubes de graphène permettent la production de sols antistatiques (109–106 Ω) et conducteurs (106– 104 Ω) à l’aide d´un taux de charge extrêmement faible compris entre 0,01 & 0,04% en masse par rapport à la formulation totale (partie solide).
Contrairement aux fibres de carbone courtes ou en poudre, qui limitent la palette de couleurs de la couche ESD supérieure (topcoat), les nanotubes de graphène permettent d'élargir la variété de couleurs, de ralentir la dégradation des propriétés mécaniques et d'améliorer la résistance à l'abrasion.
Les performances des sols antistatiques contenant des nanotubes de graphène sont comparables aux performances des sols contenant du mica conducteur, à une différence –majeure– près : le taux de charge extrêmement faible en nanotubes de carbone diminue sensiblement le coût de la conductivité et en fait par conséquent un produit bien plus attractif pour le marché.
Installation et entretien des sols antistatiques
De par leur nature, les fibres de carbone augmentent l’épaisseur du topcoat ESD, ce qui se traduit également par une augmentation du temps d’application et conduit à l’apparition de zone non-conductrice (hot-spots). En revanche, les nanotubes de graphène autorisent un topcoat plus fin ce qui permet d’obtenir également une couche de base (basecoat) plus mince. Sachant que le basecoat est généralement la couche la plus chère des sols conducteurs, l’utilisation de nanotubes de graphène conduit donc à une réduction des coûts.
Les sols conducteurs comportant des nanotubes de graphène sont également plus faciles à entretenir et à réparer le cas échéant. En effet, il suffit d’appliquer à nouveau le topcoat conducteur sur une zone endommagée pour la réparer. En comparaison, l’entretien des revêtements de sol contenant des fibres de carbone s’avère plus difficile.
| Paramêtres | Fibre de carbone hachée | Mica conducteur | Nanotubes de graphène |
|---|---|---|---|
| Dosage utile | 1—4 wt. % | > 10 wt. % | 0.01—0.04 wt. % |
| Plage de résistance (surface à la terre) | 1011—104Ω | ||
| Palette de couleurs | variée | variée | variée |
| Épaisseur requise de revêtement | ~2 mm | variée | variée |
| Peut être utilisé sans primaire conducteur | non | oui | oui |
| Points noirs apparents | possible | non | non |
| Résistance stable dans le temps | oui | oui | oui |
| "Hot spots" (zone non-conductrice ou conductivité non-homogène) | possible | possible | aucune |
| La résistance reste stable après des défauts d'abrasion sur la surface | problematique | non | oui |
| Coût du système | acceptable | élevé | acceptable |
Cas pratique des nanotubes de graphène dans les sols conducteurs
Un constructeur de véhicules intelligents avait besoin de renouveler le sol conducteur (ESD) de son site de production. Il s'est tourné vers un fabricant de revêtements ESD proposant un époxy autolissant intégrant les nanotubes de graphène TUBALL d'OCSiAl.
En utilisant seulement 0,01% (en masse) de nanotubes de graphène, le topcoat ESD présente une résistance de terre (ground resistance) de 107 Ω. Par ailleurs, ce taux de charge très faible autorise un meilleur contrôle de la couleur et de la finition du revêtement.
Les tests de tension de marche (Walking voltage tests) effectués après l'installation ont confirmé que les tensions de décharge à travers le sol étaient inférieures à 10 volts, garantissant la conformité à la norme ANSI / ESD S20.20.
Concentrés de nanotubes pour sols conducteurs
Une dispersion uniforme et homogène est la clé pour atteindre les propriétés de conductivité électrique souhaitées. OCSiAl offre une gamme de concentrés appelé TUBALL MATRIX, qui rend possible l'incorporation de nanotubes de graphène dans les processus de fabrication et/ou de formulation de résines EP/PU standards. N’hésitez pas à le vérifier par vous-même et demandez à votre distributeur un échantillon de TUBALL MATRIX pour votre revêtement de sol époxy ou polyuréthane:
Classe de matériaux | Résine époxy sans solvant | Époxy avec solvant | |||
Composants de base | Plastifiant | Tensioactif | Plastifiant et stabilisant | ||
Éther glycidylique d'acide gras | Éther alkylglycidylique | Alcool éthoxylé | Éther glycidylique d'acide gras, sel d'ammonium de dérivé à base de polyoléfines | Éther alkylglycidylique, sel d'ammonium de dérivés à base de polyoléfines | |
Produit |  |  |  |  |  |
Si vous avez des questions ou besoin d'aide pour choisir le concentré TUBALL MATRIX correspondant à votre système, vous pouvez aussi contacter OCSiAl.