单壁碳纳米管无痕实心轮胎应用的抗静电剂
无痕轮胎中积聚的静电可能会导致操作员受伤、引发火灾以及损坏产品。
在这方面，工业领域需严格遵循ATEX法规和EN 1755标准，尤其对于在有爆炸风险的环境中工作需要防止静电释放的工业轮胎。
根据上述标准，此类产品必须是抗静电的或导电的。
| ATEX 2014/34/EU | EN 1755:2015 | ISO 3691-1:2011 |
|---|---|---|
| 适用于在有爆炸风险的环境中运行的设备和防护系统 | 工业卡车的安全性 在有爆炸风险的环境中工作 在有易燃气体、蒸气、雾气和灰尘的环境中使用 | 工业卡车 安全要求和验证 |
新的静电要求
EN 1755:2015
强制性：2017年11月
- 现在认为在常规运行过程中有着火危险的静电
- 更详细地评估非电气组件
电性能：
- 109 Ω 的表面电阻
受影响的行业：
- 化学行业
- 制药行业
- 食物和饮料行业
- 废品行业
- 化妆品行业
- 军事领域
- 制造业
- 物流及其他行业
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TUBALL™单壁碳纳米管可改善橡胶的物理性能以及机械性能，有助于在不释放碳的情况下达到所需的抗静电性能，并完全符合ATEX和EN对静电耗散保护的要求。
TUBALL™单壁碳纳米管是通过易于使用的添加剂TUBALL™ MATRIX应用的，该添加剂是基于聚合物和增塑剂载体以及预分散的TUBALL™单壁碳纳米管的系列预分散体。
实心轮胎应用的TUBALL™ MATRIX
性能 | MATRIX 618 beta | MATRIX 620 beta |
兼容的配方 | 含矿物填料的天然橡胶或天然橡胶/ 顺丁橡胶基配方 | |
预分散体载体 | 合成酯增塑剂 | 油基增塑剂中的天然橡胶 |
TUBALL单壁碳纳米管含量，wt.% | 10% | 5% |
工艺 | 更敏感* | 不敏感 |
抗静电所需添加量 (105-107Ω) | 3 wt.% (0.3% TUBALL™) | 4.4 wt.% (0.22% TUBALL™) |
机械性能 | 提升** | 不影响 |
电阻值 | 稳定 | 稳定 |
*最后工艺使用2辊轧机 **确切的值取决于配方
TUBALL™单壁碳纳米管：所有关键参数均具有良好的性能
与其他导电剂相比，TUBALL™单壁碳纳米管是一种多功能导电剂，所有关键参数，均具有良好的性能。
Test results: mechanical properties
体积电阻率 | 表面电阻率 | ||
SIMCO ST-4 | EN 60079 | ||
3 wt.% TUBALL™ MATRIX 618 beta | 3.5 × 102 Ω·cm | 5 × 105 Ω/sq | 1.6 × 105 Ω |
4.4 wt.% TUBALL™ MATRIX 620 beta | 4.2 × 102 Ω·cm | 5.2 × 105 Ω/sq | 9.5 × 104 Ω |
核心优势1：可在无碳释放的情况下提供所需的抗静电性能、无痕、彩色化合物。
相同的化合物 轮胎试验结果 含4.4% TUBALL™ MATRIX 620 beta
当使用炭黑时，由于其高添加量（大于等于10％)，以及颗粒呈球形，当导电添加剂出现在样品表面时就会发生工业上所称的“炭释放”现象。
相比之下，由于单壁碳纳米管的长径比更大，因此不会释放到表面。
Marking and non-marking conductive rubbers: How to avoid mistakes
如果必须使用无痕轮胎，则不可能添加任何碳基填料，而只能添加高矿物含量的成分。
因此，防静电增塑剂在工业中也被广泛应用。
导电增塑剂是一种受湿度影响的材料，因此在使用过程中极不稳定。
为了获得抗静电性能，需要高剂量的导电增塑剂。但是，高剂量的增塑剂对物理性能和机械性能，尤其是机械组件的拉伸性能有负面的影响。 另外，值得注意的是，增塑剂在储存和利用时极易迁移至表面。
机械性能的下降以及添加剂向表面的迁移将对最终产品的最终结果和保质期产生负面影响。
核心优势2：改善或保持机械性能
固体轮胎：最常使用的防静电塑化剂和TUBALL™
核心优势3：标准加工和混合设备
最佳混合方案是采用内部混合器和在2辊轧机中进行多次处理相结合的方法。
其他优点
- 超低剂量的TUBALL™ MATRIX，可保持原有特性
- 保留原颜色
- 永久、均匀的导电性
- 可保持弹性和机械性能
请关注抗静电化合物应用的TUBALL™MATRIX 618 和620 BETA加工指南
其他资源：
电阻率测试指南
弹性体应用的单壁碳纳米管：电导率和机械性能（Kate Gorbunova，奥科希艾尔)
Graphene Nanotubes Enable Creation of Non-Marking Anti-Static Tires
Graphene key to non-marking anti-static tires
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