Negro de carbono condutor em plásticos

O negro de fumo é um dos aditivos tradicionais usados ​​para criar materiais condutores. Como a maioria dos polímeros, como borrachas, silicones e poliuretanos, são isolantes naturais, a incorporação de negro de fumo condutor na matriz do material pode fortalecer os níveis de resistividade e desempenho. Neste post, examinaremos mais de perto o negro de fumo, suas vantagens e desvantagens e outros aditivos condutores que são empregados em polímeros como o Duretano ^® C.

O que é negro de fumo condutor?

O negro de fumo é o resultado da combustão incompleta de produtos petrolíferos pesados, particularmente combustíveis à base de óleo. Quimicamente falando, apresenta uma rede de moléculas de carbono semelhantes a cristais que tornam esse material eletricamente condutor. Como resultado, o negro de fumo é comumente usado como aditivo condutor para materiais como plásticos, tintas e adesivos. Os níveis de resistividade geralmente variam entre 10^-1 para 10¹² ohm-cm, dependendo da química empregada e das propriedades físicas que o material possuirá. No caso de poliuretanos, o uso de negro de fumo normalmente resulta em materiais semicondutores.

Quando usar o negro de fumo condutor

O negro de fumo condutor às vezes é usado em plásticos para modificar suas propriedades mecânicas e elétricas. Como mencionado brevemente acima, a maioria dos polímeros são materiais naturalmente isolantes que não conduzem eletricidade. Em algumas aplicações, a incorporação de negro de fumo na matriz do material pode atingir o desempenho desejado, como condutividade, Blindagem Eletromagnética (EMI) e Descarga Eletrostática (ESD). Portanto, o negro de fumo pode ser encontrado em aplicações mecânicas, como manuseio de papel e mídia, robótica e dispositivos médicos, onde pode ser necessário dissipar o acúmulo de estática ou transferir uma carga elétrica. Essa combinação pode reduzir significativamente as falhas mecânicas e evitar danos graves ao produto ou usuário.

Embora o negro de fumo atinja o objetivo de tornar os materiais eletricamente condutivos, ele também pode criar alguns problemas indesejados, incluindo uniformidade de condutividade, deixando marcas indesejadas e emitindo moléculas ou detritos de carbono no meio Ambiente. Como exemplo, as aplicações de movimentação de papel geralmente empregam o uso de negro de fumo em seus produtos para dissipar o acúmulo de estática. No entanto, quando o produto preenchido com carbono entra em contato com o papel, pode deixar marcas, como escrever no papel com um lápis. Normalmente, isso é problemático em aplicativos de manuseio de mídia, onde as marcações podem causar resultados indesejados.

Carbon Black comparado a outros aditivos condutores

Existem muitas maneiras de tornar os polímeros condutores. Na MPC, desenvolvemos uma tecnologia patenteada de sais metálicos para criar Durethane ^® C, que elimina os problemas criados pelo uso de negro de fumo. Fazemos isso dissolvendo os aditivos condutores no polímero líquido, antes de curar o material. Este processo garante que os elementos condutores sejam dissipados homogeneamente em toda a mistura de poliuretano. Para saber mais sobre a condutividade de poliuretano, baixe nossa visão geral de condutividade aqui ou clique no banner abaixo.

Ao tomar decisões sobre materiais no projeto do produto, é importante considerar o nível de resistividade, propriedades físicas e estética para um projeto de produto bem-sucedido. Se você estiver procurando assistência de fabricação para o projeto de seu produto condutor, sinta-se à vontade para nos contatar aqui com seus requisitos de projeto.