Повышение электропроводности без снижения вязкости

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
Ответить
Altersolver
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Пн мар 12, 2018 7:50 pm

Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Altersolver » Пн мар 12, 2018 9:11 pm

Добрый день, коллеги!

Имеем 2-к композицию на основе эпоксидной смолы бисф. А. для использования в качестве антистатического покрытия для бетона.
Задача придать готовому покрытию в толщинах 2-3 мм электропроводимость с удельным объёмным сопротивлением хотя бы 10 в 6 Ом.
Скажем так, действующий вариант есть, но он не совсем устраивает по нескольким параметрам
1. Относительно высокая вязкость, которая не позволяет составу хорошу выравниваться (растекаться) по поверхности:
2. Внешний вид.

Если чуть подробнее, примерный рецепт я составлял следующим образом:
1. Смола ~ 38 частей
2. Реакционноспособный разбавитель - 8-10 частей
3. Пигмент - 3 части
4. Наполнитель (кварц. мука 0.015) ~ 45 частей
Остальное приходится на функциональные добавки и растворители.

Из электропроводящих наполнителей тестировал 3 вида:
1. Графит марки ГЛ-1 в процентном вводе в рецептуру до 18%
Результат - существенное загущение, практический черный цвет покрытие, необходимость вводить растворители в компаунд
Удельное объемное (да и поверхностное сопротивление) в районе 10 в 9. Результат нестабилен.

2. Углеродные нанотрубки типа Tuball Matrix 301 в проценнтном соотношение 0.3% на рецептуру.
Результат - значительное загущение даже в таком маленьком процентном введение. Сопротивление на уровне, 10 в 6, 10 в 7, однако если смола от поставщика пришла чуть гуще, то загущение критическое. + стоимость... которая лежит в районе 18 000 рублей за килограмм.

3. Углеродные волокна типо Donacarbo в процентном вводе до 1% на рецептуру.
Результат - если волокно короткое, то загущения практически не происходит.
Из минусов - внешний вид удасен. Как будто волосы настригли в готовое покрытие.
Минусы - достаточно высокая цена, внешний вид, малая доступность сырья, долгий срок поставки.

Отверждение проводили циклоалифатикой, полиамидами, смесью полиамина с полиамидом, например АФ-2 + ПО-300.
В целом, решения рабочие, болии ли менее, но результат, как говорится, хочется довести до идеала, при этом сохранить умеренную стоимость за килограмм готовой продукции.

Dambrovsky
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Вс апр 09, 2017 2:46 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Dambrovsky » Пн мар 12, 2018 10:18 pm

волокна рассейте по фракциям, возьмите только волокна 1-2 мм,
если не хотите с волокнами возиться, возьмите мет.пудру: алюминь, бронза, железо.
"делай добро и бросай его в воду, добро не пропадет" ТуманЯн

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10885
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение avor » Пн мар 12, 2018 11:48 pm

Dambrovsky писал(а):
Пн мар 12, 2018 10:18 pm
возьмите мет.пудру: алюминь, бронза, железо.
+10, я за люминь
И добавте больше активного разбавителя типа ДЭГ, МЭГ если добавлять растворитель, то легко летучий, что бы время его испарения после налива было много меньше живучести композиции, что сделать не просто, да и опасно.

Sovetnik
Сообщения: 1830
Зарегистрирован: Пн окт 24, 2005 12:00 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Sovetnik » Вт мар 13, 2018 1:12 am

Порошок алюминия не создает электропроводящей композиции.
Из металлов обычно используют медь, никель, серебро, но их нужно вводить очень много (десятки процентов) что ставит крест на этом способе.
Находит тот, кто ищет не там.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10885
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение avor » Вт мар 13, 2018 4:45 am

Насколько я понял человеку электропроводность не нужна, ему просто нужно снизить диэлектрическое сопротивление.

Dambrovsky
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Вс апр 09, 2017 2:46 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Dambrovsky » Вт мар 13, 2018 9:37 am

-сопротивление обратно проводимости,
-антистатику можно снять любым проводником,
если проводника ввести слишком много, можно получить обратное натекание, из-за разности потенциалов.
поэтому как раз и рекомендуют брать углеродные волокна, а не мет. порошки, волокна банально крупнее, и не просаживают сопротивление.
но и порошками можно снять статику, просто сложнее подобрать композицию
кстати среди всех спецполимерпродуктов в Союзе были клеи проводящие, на основе смолы ( в т.ч. диановой), ал.пудры, не парафинированной, степень наполнения была свыше 60% по мет. пудре,
сопротивление не помню, но это есть в инете, можно прогуглить...
"делай добро и бросай его в воду, добро не пропадет" ТуманЯн

Аватара пользователя
chaus
Сообщения: 3116
Зарегистрирован: Вт дек 24, 2013 2:37 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение chaus » Вт мар 13, 2018 9:40 am

В ИжГТУ такие композиции делали для экранирующих покрытий спецтехники. Применяются на ИЭМЗ.
Думаю, если связаться с ИжГТУ (хотя бы с кафедрой Кодолова), то что-нибудь дельное подскажут... за деньги, разумеется.
When you open your heart to patriotism, there is no room for prejudice.

тол
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вт июн 13, 2017 12:14 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение тол » Вт мар 13, 2018 11:33 am

Altersolver писал(а):
Пн мар 12, 2018 9:11 pm

Скажем так, действующий вариант есть, но он не совсем устраивает по нескольким параметрам
1. Относительно высокая вязкость, которая не позволяет составу хорошу выравниваться (растекаться) по поверхности:
2. Внешний вид.
Эти проблемы рассматривались в теории перколяции (протекания) - хоть жидкости, хоть электротока. Чтобы обеспечить начало (!!!) протекания, необходимо, чтобы проводящий наполнитель образовал в объёме топологически непрерывную систему, т.е. если в гипотетическм опыте Вы подведёте напряжение к одной поверхности образца, то ток через возникшие контакты должен добраться до противоположной стороны. По расчётам для наполнителя с изотропными частицам его должно быть что-то 15-17% (точно не помню) по объёму, естественно, независимо от формы изотропных частиц. Но это только начало возникновения проводимости, для достижения нужного уровня при изотропии частиц наполнителя (например, металла) приходится добавлять больше. И всё это при допущении, что вещество матрицы не будет активно мешать контактам частиц проводящего наполнителя, изолируя их.
Введение анизотропных частиц наполнителя резко понижает концентрацию "проводимости", причём тем больше, чем больше отношение длины к толщине частицы, что, собственно, Вы и наблюдаете в своём эксперименте.
О вязкости. Создания топологически непрерывной структуры частиц наполнителя необходимо приводит к образованию жёсткого каркаса (что-то вроде "желебетона") и, как следствие, повышению вязкости. С этим, не выходя из рамок матрица - наполнитель, сделать что-то трудно.
Разбавляя чем-то нелетучем, Вы решаете проблему вязкости, но одновременно уходите из точки перколяции (снижаете концентрацию наполнителя) и можете потерять проводимость. Легко летучая органика упрётся в экологию. Найти бы Вам что-то типа водного латекса с нанесением распылением, чтобы основная масса воды ушла при распылении.

Altersolver
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Пн мар 12, 2018 7:50 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Altersolver » Вт мар 13, 2018 5:48 pm

Спасибо за идеи!
Собственно, подобным поиском уже больше полугода занимаюсь.
И кроме того, что когда-то предложила одна Новосиб. компания, а именно углеродные нанотрубки, как-то процесс иначе не решается.
Добавление органики - запах, экология, плюсом усадка, хрупкость.
Увеличение концентрации того же ДЭГ снижает устойчивость к воздействию агрессивных сред...
Да и цена, скажем так, у двух и трёхфункциональных разбавителей сейчас, как и цена на смолу, неплохо подросла...
И как-то даже с 0,3% в рецептуре нанотрубок, доведя до рабочей вязкости, ценник конечного продукта стремится в космос(

По поводу ал. пудры - были эксперименты.
При рабочей вязкости она успевает оседать на дно.
Соответственно в толщине 2-3 мм это не даёт желаемого результата.

Цена на медь, мягко говоря, в нужном количестве, тоже немного отдаляет нас от её применения...

Dambrovsky
Сообщения: 67
Зарегистрирован: Вс апр 09, 2017 2:46 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение Dambrovsky » Вт мар 13, 2018 7:14 pm

друзья! нанотрубки, это конечно модно, но это побольшей части для Сколково и прочих иже с ними...
так можно и фуллеренов замешать, они дешевле будут...
попробуйте пудра+углеродные волокна
или добавьте стекловолокна рубленного или пп волокна, в композиции не будет видно,
но Вам повысит вязкость, не даст осесть мет. пудре, да и УВ не будут себя чувствовать себя в одиночестве))
"делай добро и бросай его в воду, добро не пропадет" ТуманЯн

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 10885
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение avor » Вт мар 13, 2018 8:16 pm

Я бы взял сетку металлическую типа рабица, но мельче ячейкой типа сита для муки. И ее в налив и закатал бы.

Аватара пользователя
chemist
Сообщения: 8791
Зарегистрирован: Пн июл 26, 2004 2:14 am

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение chemist » Ср мар 14, 2018 11:29 pm

Некоторые свойства углеродных нанотрубок есть у сажи, она гораздо дешевле и её много разновидностей.
Ещё большей электропроводностью, чем нанотрубки обладает полианилин, значит его можно будет добавлять меньше, а это не приведёт к повышению вязкости.
Вязкость можно попробовать снизить ПАВами.
I D E A = A u

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 2858
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Повышение электропроводности без снижения вязкости

Сообщение antabu » Чт мар 15, 2018 12:39 pm

Мой Карфаген обязан быть разрушен.
Новодворская.

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя