Aditivos de nanotubos de grafeno transforman fluoroelastómeros para uso en petróleo, gas y automoción

Aditivos de nanotubos de grafeno transforman fluoroelastómeros para uso en petróleo, gas y automoción

A principios de este año, informamos que OCSiAl —con sede en Columbus, Ohio— comenzó a ofrecer Tuball Matrix, un aditivo de nanotubos de grafeno diseñado específicamente para fluoroelastómeros de alto rendimiento (FKM) utilizados en aplicaciones de petróleo & gas y automoción. El FKM, definido por la Norma ASTM International D1418, es el material de referencia para entornos que exigen una resistencia térmica y química superior, aunque es más costoso que los cauchos de neopreno o nitrilo.

Componentes pequeños y críticos como sellos, juntas tóricas, empaquetaduras y mangueras están expuestos rutinariamente a las condiciones más severas en pozos de petróleo y gas o motores de alto rendimiento. Los fluoroelastómeros son el material de elección para estas pequeñas piezas de caucho porque resisten aceites sintéticos, humos corrosivos, temperaturas extremas y presión. Según el uso final, se emplean comúnmente formulaciones conductoras basadas en negro de carbono o variantes reforzadas con sílice.

La tecnología de nanotubos de grafeno Tuball de OCSiAl mejora cada atributo mecánico del FKM al mismo tiempo que proporciona conductividad eléctrica. En un FKM basado en negro de carbono, añadir solo un 3 % de Tuball en peso elimina los efectos negativos del negro de carbono sobre la flexibilidad y elasticidad, endurece el material y alarga su vida útil. El compuesto alcanza una resistividad eléctrica de 5 Ω·cm y muestra aumentos de resistencia a la tracción y al desgarro del 30‑40 % tras envejecimiento por calor y combustible, sin comprometer la elasticidad.

En FKM basado en sílice, los nanotubos de grafeno aumentan la resistencia a combustibles sintéticos y calor, incrementan la resistencia a la tracción y el módulo 100 hasta en un 30 %, mejoran la resistencia a la abrasión hasta en un 20 % y aumentan la resistencia al desgarro hasta en un 90 %. Estos beneficios mecánicos se mantienen estables tras ciclos de calentamiento prolongados, y la conductividad eléctrica puede reducirse por debajo de 10 Ω·cm.

Más allá del rendimiento del material base, estos avances abren nuevas posibilidades en entornos de producción automatizados donde la codificación por color y las propiedades electrostáticas permiten la identificación robótica precisa de piezas. Al reducir el contenido de relleno y mejorar la estabilidad del polímero, los fabricantes obtienen componentes de mayor calidad, más duraderos y logran ahorros de costes significativos en sectores clave.

El aditivo de nanotubos de grafeno Tuball Matrix de OCSiAl representa un avance en la tecnología de fluoroelastómeros, ofreciendo durabilidad, conductividad y ventaja económica superiores para aplicaciones de petróleo & gas y automoción.