Aditivos:Nanotubos de grafeno em fluoroelastômeros beneficiam os setores automotivo e de petróleo

No início deste ano, informamos que a OCSiAl de Luxemburgo (o escritório dos EUA fica em Columbus, Ohio) começou a oferecer aditivos de nanotubos de grafeno Tuball Matrix desenvolvidos especificamente para fluoroelastômeros de alto desempenho (FKM) para aplicações nos setores automotivo e de petróleo. Uma família de materiais fluoroelastômero, FKM é definido pelo padrão ASTM International D1418. Embora os fluoroelastômeros sejam mais caros do que os elastômeros de neoprene ou borracha nitrílica, eles fornecem resistência térmica e química adicional. A Matriz tubária é um aditivo de nanotubo de carbono de parede única naturalmente condutor que melhora as propriedades físicas de vários elastômeros, bem como a condutividade sem comprometer outros atributos.

Pequenos, mas críticos, componentes como vedações, anéis de vedação, juntas e mangueiras são expostos aos ambientes mais adversos em operações de petróleo e gás ou como peças de motores de veículos. Fluoroelastômeros são frequentemente a melhor escolha para essas pequenas peças de borracha devido à necessidade de resistir a óleos sintéticos, vapores corrosivos, produtos químicos, temperaturas ultra-altas e pressão. Dependendo dos requisitos de aplicação final, os compostos condutores à base de negro de fumo ou as formulações reforçadas à base de sílica são dois tipos de formulações FKM amplamente utilizadas para os setores mais vitais.

A nova tecnologia da OCSiAl baseada em nanotubos de grafeno Tuball demonstrou melhorar todos os produtos mecânicos, incluindo durabilidade prolongada, e também fornecer condutividade elétrica para FKM. Por exemplo, em uma formulação FKM à base de negro de fumo, foi comprovado que a introdução de tão baixo quanto 3% de concentrado de nanotubo de grafeno pode neutralizar os impactos negativos do negro de fumo na flexibilidade e elasticidade, enquanto também resulta em endurecimento e um ciclo de vida reduzido para o produtos finais. Os nanotubos permitem atingir resistividade elétrica de 5 Ohm * cm e, ao mesmo tempo, melhorar os parâmetros de tração e rasgo em 30–40% sem redução da elasticidade, de acordo com os dados após o envelhecimento com calor e C do combustível.

Em FKM à base de sílica, a adição de nanotubos de grafeno resulta em maior resistência a combustíveis sintéticos e ao calor, maior resistência à tração e M100 (ou módulo 100) em até 30%, maior resistência à abrasão em até 20% e maior resistência ao rasgo em até 90%. Além disso, os testes comprovaram que essas melhorias nas propriedades mecânicas são mantidas ao longo de aquecimento extensivo. Além disso, os FKMs baseados em sílica aprimorados com nanotubos de grafeno oferecem condutividade elétrica abaixo de 10 Ohm * cm.

De acordo com a OCSiAl, esses avanços de alto valor também podem ser realizados em algumas outras aplicações específicas, como em áreas de produção com sistemas automatizados e sensores onde cor e eletrostática são necessários para identificação de peças por robôs. As propriedades exclusivas oferecidas pelos nanotubos de grafeno dão mais liberdade aos compostos FKM para atualizar as formulações de borracha, reduzindo o conteúdo de enchimento e melhorando a estabilidade do polímero em ambientes austeros, o que resulta em benefícios econômicos para uma série de indústrias importantes.