Graphene treedt stilletjes de industrie in, met ongekende prestaties

Zoals eigenaren van industriële chemische faciliteiten weten, worden ruwweg 10% van ongevallen die opslagtanks betreffen veroorzaakt door de electrostatische lading gegenereerd wanneer ongelijke materialen in relatieve beweging zijn ten opzichte van elkaar. Elke productbeweging wanneer een tank gevuld of leeggegoten wordt of terwijl inhoud gemengd of geroerd wordt — met name wanneer het petroleum-gebaseerde vloeistoffen betreft — kan een statische lading creëren tussen de vloeistof en de tankwand. Glasvezel tankwanden fungeren als isolatoren en kunnen statische ladingen in de vloeistof laten accumuleren. De “juiste” atmosferische omstandigheden kunnen dan de ontbrandende vonk produceren die leidt tot een explosie.

Om dit goed gedocumenteerde risico aan te pakken, hebben glasvezel tankfabrikanten historisch vertrouwd op het gebruik van antistatische vullers in de hars, typisch koolstofzwart of conductieve mica, of koolstofvoeren in de tank's binnenwand, gecombineerd met roestvrij staal aarding draden, om eventuele statische lading te dissipateren. Echter, het gebruik van dergelijke vullers is problematisch. Vuller verhoudingen tot 30% kunnen nodig zijn, wat glasvezel natmaken moeilijker maakt en de hars uithardingssnelheid vertraagt. Ook, voor het beste effect, moet de koolstofvuller gelijkmatig verdeeld zijn door het onderdeel om ervoor te zorgen dat er geen elektrische discontinuïteiten zijn. Scheuring van het afgewerkte laminaatoppervlak kan ook een elektrische discontinuïteit veroorzaken.

OCSiAl (Leudelange, Luxemburg en Columbus, OH, VS) biedt een andere aanpak. Het bedrijf's TUBALL graphene nanotubules, een type enkelwandige koolstofnanotubules (SWNTs), kan ESD-bescherming bieden door electrostatische lading binnen en buiten een opslagtank te dissipateren. Een OCSiAl partnerklant gebruikte eerder conductief koolstofzwart met een lading van 15% maar heeft het vervangen door slechts 0,5% van TUBALL MATRIX 204, een vooraf-gedispergeerd graphene nanotubule concentrate. Permanente en stabiele volumeweerstand van minder dan 10⁶ Ω·cm (ohm-centimeters) is bereikt, onafhankelijk van vochtigheid en zonder de “hot spots” mogelijk met slecht gedispergeerde vullers. Bovendien heeft de afwezigheid van koolstofzwart de klant in staat gesteld de kleurenreeks van zijn product uit te breiden.

Een andere van OCSiAl's partners heeft een TUBALL-gebaseerd epoxy coatingsysteem gelanceerd met een electrostatische dissipatiefunctie die speciaal ontworpen is voor het bekleiden van opslagtanks met hoog ontbrandbare stoffen. Deze fabrikant heeft 30% conductieve mica, in een epoxysysteem, vervangen door slechts 0,3% van TUBALL MATRIX 201 concentrate. Het resultaat is een stabiel niveau van volumeweerstand tussen 10⁶ en 10⁷ Ω·cm.

Omdat de TUBALL SWNTs efficiënt zijn bij extreme lage doseringen, is het vooruitzicht van algemene kostenverlagingen als gevolg van dergelijke significante reducties in additief lading een voordeel voor zowel coatingleveranciers als tankfabrikanten, zegt OCSiAl. Bovendien hebben het bedrijf's graphene nanotubule concentrates, in tegenstelling tot koolstofzwart vuller, geen geassocieerd poeder of stof en, toegepast in dergelijke kleine hoeveelheden, minimalen ze de impact op de mechanische eigenschappen van de gastheerhars.