O que é material condutor de poliuretano?

A maioria dos materiais de polímero normalmente exibe uma resistividade de volume entre 10¹⁰ e 10²⁰ ω·CM, tornando -os usados ​​há muito tempo como isoladores elétricos. No entanto, à medida que o escopo das aplicações de polímero se expande—especialmente com o rápido desenvolvimento de eletrônicos e tecnologia da informação—Há uma demanda crescente por materiais de polímero condutor. Esses materiais não são apenas fáceis de processar, flexíveis, resistentes à corrosão e leves, mas também oferecem benefícios funcionais cada vez mais importantes. Consequentemente, muitos fabricantes internacionais estão ativamente envolvidos na pesquisa e desenvolvimento de polímeros condutores, e um progresso significativo foi feito em ciência dos materiais e aplicações industriais.

Os materiais de polímeros condutores podem ser categorizados em dois tipos: polímeros intrinsecamente condutores e polímeros condutores compostos.

Os polímeros intrinsecamente condutores derivam sua condutividade de sua estrutura molecular ou por meio de processos específicos de mistura.

Os polímeros condutores compostos são feitos misturando uma matriz de polímero (como poliuretano) com enchimentos condutores.

Entre os vários tipos de preenchimentos condutores usados ​​em sistemas compostos, os seguintes são comuns:

Preenchimentos à base de carbono – grafite, preto de carbono e fibras de carbono

Enchimentos à base de metal – Pós de metal, flocos, fibras, fibras de vidro revestidas de metal e mica revestidas com níquel, cobre, cromo ou aço inoxidável

Outros preenchimentos – sais inorgânicos e óxidos metálicos

O preto de carbono é o preenchimento condutor mais utilizado. Naturalmente, um semicondutor, possui uma resistividade de volume variando de 0,1 a 10.2 ω·cm. Quando as partículas pretas de carbono são densamente embaladas ou seu espaçamento é reduzido a alguns angstroms (10⁻¹M), uma rede condutora é formada. O preto de carbono é abundante, econômico e fornece condutividade estável, com resistividade ajustável variando de 10 a 10⁸ ω·cm. É usado para prevenção de descarga eletrostática, como elemento de aquecimento, em aplicações de alta condutividade e em eletrodos.

A eficiência condutora do preto de carbono depende muito de sua estrutura, tamanho de partícula e química da superfície. Industrialmente, os tipos de alta estrutura e pequenas partículas, como o acetileno, são preferidas por sua baixa perda de peso e resistividade térmica.

Isto’É importante observar que o preto de carbono melhora significativamente a condutividade quando atinge um limiar de percolação, além do qual a rede condutiva se torna saturada e os níveis de resistividade. No entanto, a estabilidade dessa rede é sensível. Durante a produção de elastômeros condutores de poliuretano, o tempo de mistura deve ser cuidadosamente controlado. Embora a mistura suficiente ajude a formar a rede, a mistura excessiva pode danificá -la.

As forças de cisalhamento durante o processamento afetam a orientação e dispersão de redes condutivas. Pesquisas mostram que diferentes métodos de fabricação influenciam a condutividade na seguinte ordem: fundição > moldagem por sopro > moldagem por injeção > extrusão > laminação. Além disso, temperaturas de moldagem mais altas podem reduzir ainda mais a resistividade da superfície.