Negro de carbón conductor en plásticos

El negro de humo es uno de los aditivos tradicionales utilizados para crear materiales conductores. Dado que la mayoría de los polímeros, como cauchos, siliconas y poliuretanos, son aislantes naturales, la incorporación de negro de carbón conductor en la matriz del material puede fortalecer los niveles de resistividad y el rendimiento. En esta publicación, analizaremos más de cerca el negro de carbón, sus ventajas y desventajas, y otros aditivos conductores que se emplean en polímeros como Durethane ^® C.

¿Qué es el negro de carbón conductivo?

El negro de carbón es el resultado de la combustión incompleta de los productos derivados del petróleo pesado, en particular los combustibles a base de petróleo. Químicamente hablando, presenta una red de moléculas de carbono similares a cristales que hacen que este material sea conductor de la electricidad. Como resultado, el negro de carbón se usa comúnmente como aditivo conductor para materiales como plásticos, pinturas y adhesivos. Los niveles de resistividad suelen oscilar entre 10^-1 a 10¹² ohm-cm, según la química empleada y las propiedades físicas que posea el material. En el caso de los poliuretanos, el uso de negro de humo normalmente da como resultado materiales semiconductores.

Cuándo usar negro de carbón conductor

El negro de humo conductor se utiliza a veces en los plásticos para modificar sus propiedades mecánicas y eléctricas. Como se mencionó brevemente anteriormente, la mayoría de los polímeros son materiales aislantes naturales que no conducen la electricidad. En algunas aplicaciones, la incorporación de negro de humo en la matriz del material puede lograr el rendimiento deseado, como conductividad, protección electromagnética (EMI) y descarga electrostática (ESD). Por lo tanto, el negro de carbón se puede encontrar en aplicaciones mecánicas como el manejo de papel y medios, robótica y dispositivos médicos donde se puede requerir disipar la acumulación de estática o transferir una carga eléctrica. Esta combinación puede reducir significativamente las fallas mecánicas y evitar daños severos al producto o al usuario.

Si bien el negro de carbón logra el objetivo de hacer que los materiales sean eléctricamente conductores, también puede crear algunos problemas no deseados, como la uniformidad de la conductividad, dejar marcas no deseadas y emitir moléculas de carbón o residuos en el ambiente. Como ejemplo, las aplicaciones de movimiento de papel a menudo emplean el uso de negro de humo en sus productos para disipar la acumulación de estática. Sin embargo, cuando el producto lleno de carbón entra en contacto con el papel, puede dejar marcas, como si se escribiera en papel con un lápiz. Por lo general, esto es problemático en las aplicaciones de manejo de medios, donde las marcas pueden causar resultados no deseados.

Negro de carbón en comparación con otros aditivos conductores

Hay muchas formas de hacer que los polímeros sean conductores. En MPC, desarrollamos una tecnología de sales metálicas patentada para crear Durethane ^® C, que elimina los problemas creados por el uso de negro de humo. Hacemos esto disolviendo los aditivos conductores en el polímero líquido, antes de curar el material. Este proceso asegura que los elementos conductores se disipen homogéneamente en toda la mezcla de poliuretano. Para obtener más información sobre la conductividad del poliuretano, descargue nuestra descripción general conductiva aquí o haga clic en el banner a continuación.

Al tomar decisiones sobre materiales en el diseño de productos, es importante considerar el nivel de resistividad, las propiedades físicas y la estética para un diseño de producto exitoso. Si está buscando asistencia de fabricación para el diseño de su producto conductor, no dude en contactarnos aquí con sus requisitos de diseño.