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Additifs :les nanotubes de graphène dans les élastomères fluorés profitent aux secteurs du pétrole, du gaz et de l'automobile

Plus tôt cette année, nous avons annoncé que l'OCSiAl du Luxembourg (le bureau américain est à Columbus, Ohio) avait commencé à proposer des additifs de nanotubes de graphène Tuball Matrix spécialement développés pour les fluoroélastomères haute performance (FKM) pour des applications dans les secteurs du pétrole, du gaz et de l'automobile. Famille de matériaux fluoroélastomères, le FKM est défini par la norme internationale ASTM D1418. Bien que les élastomères fluorés soient plus chers que les élastomères en néoprène ou en caoutchouc nitrile, ils offrent une résistance thermique et chimique supplémentaire. Tubal Matrix est un additif de nanotubes de carbone à paroi unique naturellement conducteur qui améliore les propriétés physiques de divers élastomères ainsi que la conductivité sans compromettre d'autres attributs.

Les composants petits mais critiques tels que les joints, les joints toriques, les joints et les tuyaux sont exposés aux environnements les plus difficiles dans les opérations pétrolières et gazières ou en tant que pièces de moteurs de véhicules. Les fluoroélastomères sont souvent le premier choix pour ces minuscules pièces en caoutchouc en raison de la nécessité de résister aux huiles synthétiques, aux vapeurs corrosives, aux produits chimiques, aux températures et pressions ultra-élevées. Selon les exigences de l'application finale, les composés conducteurs à base de noir de carbone ou les formulations renforcées à base de silice sont deux types de formulations FKM largement utilisées pour les secteurs les plus vitaux.

Il a été démontré que la nouvelle technologie d'OCSiAl basée sur les nanotubes de graphène Tuball améliore toutes les propriétés mécaniques, y compris une durabilité prolongée, et fournit également une conductivité électrique au FKM. Par exemple, dans une formulation FKM à base de noir de carbone, il a été prouvé que l'introduction d'aussi peu que 3 % de concentré de nanotubes de graphène peut neutraliser les impacts négatifs du noir de carbone sur la flexibilité et l'élasticité, tout en entraînant également un durcissement et un cycle de vie réduit pour le produits finaux. Les nanotubes permettent d'atteindre une résistivité électrique de 5 Ohm*cm, et en même temps d'améliorer les paramètres de traction et de déchirure de 30 à 40 % sans réduction d'élasticité, selon les données après vieillissement thermique et combustible C.

Dans le FKM à base de silice, l'ajout de nanotubes de graphène entraîne une résistance accrue aux carburants synthétiques et à la chaleur, une résistance à la traction améliorée et un M100 (ou module 100) jusqu'à 30 %, une résistance à l'abrasion accrue jusqu'à 20 % et une résistance à la déchirure améliorée jusqu'à 90 %. De plus, des tests ont prouvé que ces améliorations des propriétés mécaniques sont maintenues tout au long d'un chauffage intensif. De plus, les FKM à base de silice et améliorés par des nanotubes de graphène offrent une conductivité électrique inférieure à 10 Ohm*cm.

Selon OCSiAl, ces avancées de grande valeur peuvent également être réalisées dans d'autres applications spécifiques, telles que dans les zones de production avec des systèmes automatisés et des capteurs où la couleur et l'électrostatique sont nécessaires pour l'identification des pièces par robots. Les propriétés uniques offertes par les nanotubes de graphène donnent plus de liberté aux mélangeurs FKM pour améliorer les formulations de caoutchouc en réduisant la teneur en charge et en améliorant la stabilité des polymères dans des environnements austères, ce qui se traduit par des avantages économiques pour un certain nombre d'industries clés.


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