巴西納米技術(shù)公司Gerdau Graphene推出的石墨烯增強(qiáng)塑料有望以低于傳統(tǒng)材料的成本帶來更大的整體性能,同時(shí)改善其可持續(xù)發(fā)展的影響。
用于聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)的新型石墨烯增強(qiáng)母料配方是與圣保羅的一個(gè)政府資助的先進(jìn)材料中心合作創(chuàng)建的,Gerdau公司正在一系列工業(yè)應(yīng)用中進(jìn)行試點(diǎn)。預(yù)計(jì)2022年下半年將在巴西進(jìn)行首次商業(yè)交付,2023年將擴(kuò)展到美洲。
Gerdau Graphene首席執(zhí)行官Alex Corrêa稱,含有石墨烯的添加劑的存在可以增加幾種性能,包括剛度、抗沖擊性、熱/電導(dǎo)率和抗降解性?!坝性S多不同的應(yīng)用都可能受益于它——柔性和剛性包裝、瓶子、汽車零部件、塑料家具等。石墨烯還可以提供工藝收益,例如由于碳填料的反應(yīng)效應(yīng)促進(jìn)混合過程,還可以提高聚合物加工的生產(chǎn)率,減少生產(chǎn)周期?!盋orrêa解釋道。
Corrêa補(bǔ)充說,這些材料不需要對(duì)塑料加工設(shè)備進(jìn)行任何更改,盡管一些加工參數(shù)可能需要調(diào)整,以考慮到生產(chǎn)率的提高。
除了開發(fā)用于原生樹脂的石墨烯添加劑外,Gerdau Graphene還致力于后工業(yè)和后消費(fèi)回收塑料和聚合物的配方,包括PP、PE、PS、PC和PVC。根據(jù)Gerdau Graphene提交的數(shù)據(jù),美國每年生產(chǎn)約800萬噸PP和2300萬噸PE。該公司說,將制造最終塑料產(chǎn)品所需的原材料PP和PE的數(shù)量減少30%,可以節(jié)省多達(dá)930萬噸PP和PE塑料的消耗和廢棄量。
可持續(xù)性是Gerdau Graphene公司的經(jīng)營原則?!拔覀兠媾R的最大挑戰(zhàn)是如何通過改善材料質(zhì)量、降低成本和提高整個(gè)生命周期的可持續(xù)性來更好地制造塑料。我們現(xiàn)在正在解決所有這些目標(biāo),”C?rrea在一份事先準(zhǔn)備好的聲明中表示,“通過在熱塑性塑料配方中添加專門的石墨烯添加劑,塑料生產(chǎn)商可以以極低的成本、更少的石油和原材料制造出更堅(jiān)固、更耐用的塑料產(chǎn)品。因?yàn)樽罱K產(chǎn)品需要的塑料越來越少,消費(fèi)后的塑料垃圾也越來越少。還有下游效應(yīng),包括減少制造廢物、能源消耗和運(yùn)輸。而且,塑料可以循環(huán)回收成石墨烯,然后重復(fù)使用?!?/span>
考慮到添加劑會(huì)使回收過程復(fù)雜化,筆者詢問了Corrêa石墨烯可能會(huì)有什么影響。
他回答說,事實(shí)上,石墨烯在可持續(xù)性方面可以成為一個(gè)盟友?!?/span>使用含有石墨烯的添加劑可以防止聚合物在加工過程中降解,這導(dǎo)致再生塑料具有更高的性能,如抗沖擊性能。這使得在許多應(yīng)用中回收塑料的含量更高,促進(jìn)了可持續(xù)性。”配方中含有石墨烯的聚合物仍然是可回收的,可以與天然或回收的聚合物混合,并強(qiáng)調(diào)石墨烯的存在不會(huì)成為回收的障礙。“此外,由于石墨烯可以增加聚合物的一些機(jī)械性能,使用含有石墨烯的添加劑可以減少厚度,這意味著同樣的最終應(yīng)用需要更少的塑料。”
(來源:中塑在線)