Grafeen wordt zonder slag of stoot industrieel

Zoals eigenaren van industriële chemische installaties weten, wordt ongeveer 10% van de ongevallen met opslagtanks veroorzaakt door de elektrostatische lading die wordt gegenereerd wanneer ongelijksoortige materialen relatief ten opzichte van elkaar bewegen. Elke beweging van het product wanneer een tank wordt gevuld of geleegd of terwijl de inhoud wordt gemengd of geschud - vooral wanneer het gaat om vloeistoffen op petroleumbasis - kan een statische lading veroorzaken tussen de vloeistof en de tankwand. Tankwanden van glasvezel werken als isolatoren en kunnen ervoor zorgen dat statische ladingen zich in de vloeistof ophopen. De "juiste" atmosferische omstandigheden kunnen dan de brandgevaarlijke vonk produceren die tot een explosie leidt.

Om dit goed gedocumenteerde risico aan te pakken, vertrouwden fabrikanten van glasvezeltanks van oudsher op het gebruik van antistatische vulstoffen in de hars, meestal roetzwart of geleidend mica, of koolstofsluiers in de binnenwand van de tank, gecombineerd met roestvrijstalen aardingsdraden, om eventuele statische lading af te voeren. Het gebruik van dergelijke vulstoffen is echter problematisch. Vulstofverhoudingen tot 30% kunnen nodig zijn, wat het bevochtigen van glasvezel bemoeilijkt en de uithardingssnelheid van de hars vertraagt. Voor het beste effect moet de koolstofvuller ook gelijkmatig over het onderdeel worden verdeeld om ervoor te zorgen dat er geen elektrische onderbrekingen zijn. Barsten van het afgewerkte laminaatoppervlak kan ook een elektrische onderbreking veroorzaken.

OCSiAl (Leudelange, Luxemburg en Columbus, OH, VS) biedt een andere benadering. De TUBALL-grafeennanobuizen van het bedrijf, een soort enkelwandige koolstofnanobuizen (SWNT's), kunnen ESD-bescherming bieden door elektrostatische lading binnen en buiten een opslagtank af te voeren. Een klant van een OCSiAl-partner gebruikte voorheen geleidend roet met een lading van 15%, maar heeft dit vervangen door slechts 0,5% TUBALL MATRIX 204, een pre-gedispergeerd grafeen-nanobuisconcentraat. Permanente en stabiele volumeweerstand van minder dan 10 ⁶ Ω·cm (ohm-centimeter) is bereikt, onafhankelijk van vochtigheid en zonder de "hot spots" die mogelijk zijn met slecht verspreide vulstoffen. Bovendien heeft de klant door de afwezigheid van carbon black het kleurengamma van zijn product kunnen uitbreiden.

Een andere partner van OCSiAl heeft een op TUBALL gebaseerd epoxycoatingsysteem met een elektrostatische dissipatiefunctie gelanceerd dat speciaal is ontworpen voor het bekleden van opslagtanks die licht ontvlambare stoffen bevatten. Deze fabrikant heeft 30% geleidend mica, in een epoxysysteem, vervangen door slechts 0,3% TUBALL MATRIX 201-concentraat. Het resultaat is een stabiel niveau van volumeweerstand tussen 10 ⁶ en 10 ⁷ ·cm.

Omdat de TUBALL SWNT's efficiënt zijn bij extreem lage doseringen, is het vooruitzicht van totale kostenbesparingen als gevolg van dergelijke significante verminderingen van de toevoeging van additieven een voordeel voor zowel coatingleveranciers als tankfabrikanten, zegt OCSiAl. Bovendien bevatten de grafeen-nanobuisconcentraten van het bedrijf, in tegenstelling tot roetvulstof, geen bijbehorend poeder of stof en, toegepast in zulke kleine hoeveelheden, hebben ze een minimale invloed op de mechanische eigenschappen van de gastheerhars.