Vanwege hun chemische samenstelling zijn de meeste elastomeren, waaronder rubbers, polyurethanen en siliconen, natuurlijke isolatoren. De elektrische geleidbaarheid van deze materialen kan worden verbeterd door geleidende additieven op te nemen in het productieproces van het materiaal. In het geval van polyurethanen zal het gebruik van geleidende additieven resulteren in halfgeleidende materialen. De specifieke kenmerken van de gebruikte chemie zullen het geleidbaarheidsniveau bepalen, evenals de fysieke eigenschappen die het materiaal zal bezitten. In dit bericht bespreken we enkele van de technologieën die worden gebruikt om polyurethanen elektrisch geleidend te maken, de voordelen van het opnemen van geleidende polyurethanen in productontwerp en eindgebruikstoepassingen voor deze technische materialen.

Niet alle geleidbaarheid is gelijk

Een van de traditionele methoden die werden gebruikt om halfgeleidende polyurethanen te maken, was het gebruik van roet. Roet is het resultaat van onvolledige verbranding van sommige brandstoffen, met name op olie gebaseerde brandstoffen. Chemisch gezien is carbon black een rooster van kristalachtige koolstofmoleculen die elektrisch geleidend zijn. Roet is inert wanneer het wordt geïntroduceerd in de polyurethaanchemie, waardoor het gemakkelijk kan worden opgenomen in traditionele vormprocessen. Bij deze methode worden de vaste roetdeeltjes omgeven en op hun plaats gehouden door de polyurethaanmatrix. Hoewel roet het doel bereikt om polyurethanen geleidend te maken, kan het ook enkele ongewenste problemen veroorzaken:

• Uniformiteit van geleidbaarheid - Naarmate de vaste stoffen van het roet bezinken in het vloeibare polyurethaanmengsel, zullen ze de neiging hebben zich te concentreren in de richting van de zwaartekracht. Dit betekent dat het resulterende materiaal geen uniforme geleidbaarheid zal hebben. Met andere woorden, naarmate het product slijt, zal het last krijgen van geleidbaarheid.
• Laat een merkteken achter - Wanneer het roet in het polyurethaan tijdens bedrijf in contact komt met andere materialen, zal het sporen achterlaten op het oppervlak waarmee het in contact komt, net als een potlood. Dit is problematisch in toepassingen voor het verwerken van media, waar deze markeringen ongewenste resultaten kunnen veroorzaken.
• Houdt zijn uitnodiging te lang - Omdat polyurethaanproducten die gemaakt zijn met carbon black slijten, zal de materiaalmatrix die de carbon black op zijn plaats houdt bezwijken, waardoor de koolstofmoleculen in de omgeving terechtkomen. Dit ongewenste vuil kan grote problemen veroorzaken in elektrische of mechanische apparaten.

MPC's Durethaan ^® C maakt gebruik van onze gepatenteerde metaalzouttechnologie om halfgeleidende polyurethanen te maken zonder de problemen van carbon black. Dit doen we door de geleidende elementen in het vloeibare polymeer op te lossen in een gecontroleerde omgeving, voorafgaand aan het uitharden van het materiaal. Dit proces zorgt ervoor dat de geleidende elementen homogeen door het polyurethaanmengsel worden gedissipeerd.

Binnen het mengsel gaan de polyurethaanmoleculen een elektrochemische interactie aan met de geleidende elementen, die door het gietproces in stand wordt gehouden. Dit proces creëert geleidende materialen die de robuuste fysieke eigenschappen van polyurethaan behouden.

Wanneer geleidende polyurethanen gebruiken

Halfgeleidende polyurethanen zijn ideaal voor het afvoeren van statische elektriciteit of het overbrengen van een elektrische lading. In het eerste geval elektrostatische opbouw. Deze krachtige combinatie van elektrische geleidbaarheid en duurzame materiaaleigenschappen maken geleidende polyurethanen ideaal in een groot aantal industrieën, waaronder:kan optreden bij mechanische bewerkingen als wrijving wordt gegenereerd. Indien niet gecontroleerd, kan de opbouw van statische elektriciteit een ontlading veroorzaken die gevoelige elektronica kan beschadigen of de gebruikerservaring kan verstoren. Geleidende polyurethanen kunnen in een ontwerp worden opgenomen om de opbouw van statische elektriciteit veilig en effectief naar de grond te brengen. Geleidende polyurethanen kunnen ook een sleutelrol spelen in elektromechanische mechanismen die superieure materiaaleigenschappen en de overdracht van elektrische ladingen vereisen.

Conclusie

Halfgeleidende polyurethanen kunnen een sleutelrol spelen in assemblages of mechanismen die statische elektriciteit genereren of een lading vereisen die moet worden overgedragen. Bij het nemen van materiaalbeslissingen bij het productontwerp is het belangrijk om rekening te houden met de fysieke eigenschappen die nodig zijn voor een succesvolle werking, evenals met de levensduur van het materiaal. Als u materiële hulp zoekt voor uw productontwerp, download dan onze Durethane ^® C-technologieoverzicht, hier, of ga naar onze Durethane ^® C materiaalgegevensblad hieronder: