Uma fatia significativa do mercado depende do polímero PVC, utilizado em diversas aplicações, incluindo pavimentos, mangueiras flexíveis e solas de calçado. Trata-se de um material versátil, utilizado no fabrico de pavimentos flexíveis para uma vasta gama de ambientes, como instalações desportivas, hospitais e áreas de grande circulação.
Nestes ambientes, é crucial garantir que os pavimentos são dissipativos para evitar a acumulação de eletricidade estática, que pode representar um risco para a segurança e o funcionamento de equipamentos sensíveis, como em salas de cirurgia ou salas de fabrico de chips.
É importante salientar que, devido às grandes quantidades de agente dopante necessárias para atingir as propriedades condutoras desejadas nos materiais de PVC, a Delta Tecnic não utiliza o processo típico de masterbatch. Em vez disso, fabrica compostos — misturas homogéneas de polímero e aditivos concebidas para conferir as propriedades elétricas necessárias ao produto final.
A dispersão adequada dos aditivos condutores é essencial para garantir o desempenho ideal do material final.
Como conferir propriedades condutoras aos materiais de PVC?
Especificamente, utiliza-se uma variedade de aditivos à base de carbono para conferir estas propriedades aos materiais plásticos. A estrutura molecular destes derivados de carbono é crucial: a sua estrutura alongada permite que os eletrões se movam ao longo da mesma, criando uma rede de átomos de carbono dentro do material plástico.
Existem três tipos principais de dopantes à base de carbono utilizados pela Delta Tecnic: negro de fumo, nanotubos de carbono e grafeno. Cada um destes aditivos possui características e estruturas únicas. O negro de fumo consiste em partículas de carbono finamente divididas que formam uma rede dispersa no interior do plástico. Os nanotubos de carbono têm uma estrutura semelhante a um duto, enquanto o grafeno tem uma estrutura bidimensional em forma de folha.
Estes dopantes têm efeitos diferentes nas propriedades elétricas do material plástico. Por exemplo, quando se utiliza negro de fumo condutor, é necessária uma maior concentração do aditivo na massa do polímero para atingir a condutividade desejada. Esta concentração pode variar entre 15% a 30% do peso total do plástico. Em contrapartida, os nanotubos de carbono requerem uma concentração mais baixa, tipicamente entre 3% e 7%, enquanto o grafeno pode proporcionar condutividades ainda mais elevadas com concentrações que variam entre 2% a 5%.
É importante referir que a quantidade de aditivo utilizada afeta outras propriedades do plástico, como a resistência ao impacto e a atratividade. Quanto mais aditivo for adicionado, maior será o impacto nestas propriedades. Isto pode ser crucial no fabrico de peças acabadas que exigem um certo nível de resistência mecânica ou que estão expostas a condições ambientais específicas. Portanto, encontrar o equilíbrio certo entre a condutividade elétrica e outras propriedades do material é essencial no processo de desenvolvimento do produto.
Fibras Metálicas: Uma Nova Abordagem à Dissipação e Condutividade Elétrica.
Recentemente, iniciou-se o fabrico de masterbatches que permitem a passagem de energia elétrica através de fibras metálicas de diâmetro muito reduzido. Estas fibras são fabricadas como masterbatches que podem ser aplicados durante a moldagem por injeção de peças ou mesmo no fabrico de compostos para processamento posterior.
A capacidade de conduzir corrente elétrica com estas fibras metálicas abre uma nova dimensão no fabrico de compostos condutores, sem a limitação da cor preta que apenas os dopantes clássicos à base de carbono permitiam.
Estas fibras metálicas, introduzidas em peças plásticas, podem atingir valores de condutividade muito interessantes e oferecem a possibilidade de obter uma elevada blindagem electromagnética, numa altura em que a redução do peso das peças e a simplificação do seu fabrico são indispensáveis.
