Nanoröhren ermöglichen transparente PE-Blasfolien mit permanenter Leitfähigkeit

Rick Lingle | 28. Februar 2018

Antistatische Beutel, flexible Intermediate Bulk Container (FIBC)-Auskleidungen, statische Abschirmbeutel und -folien, Schutzbänder und leitfähige Folien sind Verpackungsarten, die alle zum Schutz bestimmter Waren und Produkte vor statischer Elektrizität entwickelt wurden.

Herkömmliche Alternativen haben Nachteile. Permanente antistatische Zusätze, wie z. B. Ruß, führen zu einer Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und einem Verdunkelungseffekt, und migrierende antistatische Zusätze führen zu einer instabilen Leitfähigkeit bei verschiedenen Feuchtigkeitsniveaus. Diese Probleme können nun mit einwandigen Kohlenstoffnanoröhren vermieden werden, die hinsichtlich des Preises pro Eigenschaft das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten und sie zu einer spannenden neuen Option für die Branche machen.

Einem europäischen Hersteller (der Name des Unternehmens unterliegt einer Geheimhaltungsvereinbarung) ist es kürzlich gelungen, mithilfe der Blasfolienextrusion eine antistatische Hochleistungsfolie aus Polyethylen mit TUBALL-Nanoröhren von OCSiAl (Leudelange, Luxemburg) herzustellen.

Durch die Einführung von 0,01 Gew.-% TUBALL-Nanoröhren über das einfach zu handhabende TUBALL MATRIX 810-Konzentrat wurde ein Oberflächenwiderstand im Bereich von 5×10^9 bis 10^11 Ω/sq erreicht, der den ANSI/ESD S541-Anforderungen entspricht. 2003 und IEC 61340-5-1-2007 Normen zum Schutz vor elektrostatischen Effekten für Verpackungsmaterialien.

PlasticsToday hat von einem Unternehmensvertreter erfahren, dass drei weitere OCSiAl-Kunden in China Labor- und Industrietests zur Anwendung von TUBALL MATRIX 810 in PE-Blasfolien erfolgreich abgeschlossen haben. Alle Tests haben die effektive Konzentration von 0,01 % Nanoröhren bestätigt, um einen Widerstandswert von 10^9 Ω/sq zu erreichen.

Die kommerzielle Markteinführung dieser Produkte ist für 2018 geplant.

Die Lichtdurchlässigkeit dieser antistatischen PE-Blasfolien beträgt 90 % im Vergleich zu reiner Folie, was mit Ruß nicht erreichbar ist. Darüber hinaus wird die Bruchspannung in senkrechter Richtung um rund 60 % erhöht, was die Haltbarkeit dieser PE-Folie verbessert.

Diese Ergebnisse verdeutlichen eines der Hauptmerkmale von TUBALL-Nanoröhren – ihre Fähigkeit, selbst bei sehr geringen Beladungen ein dreidimensionales leitfähiges und verstärkendes Netzwerk zu bilden. Im Gegensatz zu anderen herkömmlichen Additiven sind mit Nanoröhren formulierte Filme auch hinsichtlich der thermischen Stabilität vielversprechend.

Die Anwendung des TUBALL MATRIX-Konzentrats hat einen standardmäßigen, sauberen Herstellungsprozess ohne das mit der Verwendung von Ruß verbundene Pulver oder Staub ermöglicht. All diese Entwicklungen und Vorteile haben das Unternehmen dazu ermutigt, weiterhin TUBALL-Nanoröhren zu testen und ihr Potenzial für die Herstellung anderer antistatischer Teile aus Polyolefinpolymeren durch verschiedene Verfahren, einschließlich Extrusion und Spritzguss, zu entdecken.

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