Roet: Verbetering van geleiding in kunststoffen

Roet is een van de traditionele additieven die gebruikt worden om geleidende materialen te creëren. Omdat de meeste polymeren, zoals rubberen, siliconen, en polyurethanen, van nature isolatoren zijn, kan het toevoegen van geleidende roet aan de materialematrix de weerstandsniveaus en prestaties versterken. In dit artikel bekijken we roet nader, de voor- en nadelen, en andere geleidende additieven die in polymeren zoals Durethane® C worden gebruikt.

Wat is geleidende roet?

Roet is het resultaat van onvolledige verbranding van zware petroleumproducten, met name olie-gebaseerde brandstoffen. Chemisch gezien heeft het een rooster van kristalachtige koolstofmoleculen die dit materiaal elektrisch geleidend maken. Als gevolg hiervan wordt roet veel gebruikt als geleidend additief voor materialen zoals kunststoffen, verf, en lijmen. De weerstandsniveaus liggen meestal tussen 10^-1 tot 10¹² ohm-cm, afhankelijk van de gebruikte chemie en de fysieke eigenschappen die het materiaal zal bezitten. In het geval van polyurethanen, resulteert het gebruik van roet normaaliter in halfgeleidende materialen.

Wanneer geleidende roet gebruiken

Geleidende roet wordt soms in kunststoffen gebruikt om hun mechanische en elektrische eigenschappen te wijzigen. Zoals kort vermeld, zijn de meeste polymeren van nature isolerende materialen die geen elektriciteit geleiden. In sommige toepassingen kan het toevoegen van roet aan de materialematrix de gewenste prestaties bereiken, zoals geleiding, elektromagnetische afscherming (EMI), en electrostatische ontlading (ESD). Daarom kan roet gevonden worden in mechanische toepassingen zoals papier- en media-afhandeling, robotica, en medische hulpmiddelen waar het afvoeren van statische opbouw of het overbrengen van een elektrische lading vereist kan zijn. Deze combinatie kan mechanische fouten aanzienlijk verminderen en ernstige schade aan het product of de gebruiker voorkomen.

Hoewel roet het doel bereikt om materialen elektrisch geleidend te maken, kan het ook ongewenste problemen creëren, zoals non-uniformiteit van geleiding, het achterlaten van ongewilde strepen, en het uitstoten van koolstofmoleculen of deeltjes in de omgeving. Als voorbeeld: papierverplaatsende toepassingen gebruiken vaak roet in hun producten om statische opbouw af te voeren. Echter, wanneer het met roet gevulde product in contact komt met het papier, kan het strepen achterlaten, net als schrijven op papier met een potlood. Dit is doorgaans problematisch in media-afhandelingsapplicaties, waar markeringen ongewilde resultaten kunnen veroorzaken.

Roet vergeleken met andere geleidende additieven

Er zijn veel manieren om polymeren geleidend te maken. Bij MPC hebben we een gepatenteerde metalenzouten-technologie ontwikkeld om Durethane® C te creëren, wat de problemen die ontstaan door het gebruik van roet elimineert. We doen dit door de geleidende additieven op te lossen in het vloeibare polymer, voordat het materiaal gecureerd wordt. Dit proces zorgt ervoor dat de geleidende elementen homogeen verdeeld zijn door de polyurethaanmengsel. Voor meer informatie over polyurethaan-geleiding, download ons geleidend overzicht of klik op de banner hieronder.

Bij het nemen van materiaalbeslissingen in productontwerp, is het belangrijk om het weerstandsniveau, fysieke eigenschappen, en esthetiek te overwegen voor een succesvol productontwerp. Als u productieondersteuning zoekt voor uw geleidende productontwerp, neem dan gerust contact met ons op met uw ontwerpeisen.