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CarbonX è un rivoluzionario additivo a base di carbonio puro. È stato ottenuto dopo intensa ricerca nei laboratori di chimica della Delft University of Technology in Olanda ed ha assunto questo nome quando è stato creato uno spinoff, il cui Chief Technolgy Officer è l’italiana Daniela Sordi, dell’università. È brevettato in tutto il mondo. Dal 2014 appartiene al fondo di investimento Sequoia.
CarbonX è un additivo che conferisce alle materie plastiche conducibilità termica (il produttore afferma di raggiungere fino a 1 W/m.K, sia in-plane sia through-plane) elettrica e riduzione di peso.
La struttura base è formata da nano-fibre legate chimicamente a formare un network 3D altamente poroso con una densità apparente di 0.2 g/cc (reale 1.8 g/cc). La dimensione media delle particelle è di 2 µm con un rapporto di forma compreso tra 0.5 e 1.0. La porosità è circa 83% del volume con una dimensione dei pori inter-particella di 0.3 ÷ 250 µm e intra-particella di 10 nm.
Questa struttura, che si dice essere unica, permetterebbe una miscelazione ed una interazione ottimali con le matrici polimeriche, permettendo alle loro catene di penetrare a fondo all’interno delle particelle e prevenendone l’agglomerazione. Il network è una struttura idonea al trasferimento di elettroni, calore o forze meccaniche. Il riempimento dei pori da parte del polimero può essere controllato durante il processo, permettendo od impedendo all’aria di restare all’interno della matrice, regolando quindi il peso del manufatto.
CarbonX può essere lavorato con apparecchiature standard senza l’aggiunta di disperdenti ed i prodotti ottenuti sono completamente riciclabili; può essere additivato nei compound fino al 30% , le sue piccole dimensioni ed il suo comportamento isotropo fanno sì che possa essere processato senza limitazioni di forma o dimensione del manufatto.
Il produttore sta valutando opportunità applicative di riduzione peso nell’industria automobilistica, aerospaziale, elettronica, delle costruzioni e dell’energia; ad esempio pallets antistatici per il trasporto di materiale elettronico, dove CarbonX potrebbe sostituire il carbon black e la fibra di vetro nei compound utilizzati in queste applicazioni. Infatti sono stati effettuati test preliminari in PA 6, PET e PC e sono stati ottenute performance comparabili a quelli delle fibre di vetro.
Modificando la concentrazione di additivo si variano le proprietà elettriche dei compound passando da antistatico a dissipativo fino ad arrivare a conduttivo. CarbonX differisce dai nanotubi (CNTs) e dalle nanofibre (CNFs) di carbonio per morfologia, struttura e performance: crea aggregati che misurano pochi micron, sono altamente porosi e conferiscono proprietà elettriche, termiche e meccaniche isotrope, contrariamente a CNTs e CNFs che causano anisotropia nei termoplastici.
La produzione di CarbonX è attualmente di 10 t/a ma è previsto un aumento a 50 t/a prima della fine del prossimo anno.
Fonti:
Compounding world Aprile 2016
