カーボンナノチューブ導電性ペーストおよびマスターバッチとは何ですか?

新しい材料を配合する研究室段階では、多くのエンジニアが、ビーカーの底にある、どうしても開けることのできないカーボンナノチューブの塊を無力に見つめることがよくあります。カーボンナノチューブは比類のない電気伝導性と熱伝導性を持っていますが、その「分散を拒否する」という頑固な性質が多くの企業の意欲を削いでいます。この問題を解決するために、カーボンナノチューブ導電性ペーストとマスターバッチが市場に導入されました。では、カーボンナノチューブ導電性ペーストやマスターバッチとは一体何なのでしょうか？アプリケーション企業として、既製の製品を直接購入するべきでしょうか、それとも純粋な粉末を購入して自分たちで分散させるべきでしょうか?{3}}

1. 純正のカーボン ナノチューブ パウダーの問題点: なぜ「前分散」が必要なのですか?-

未使用のカーボン ナノチューブ パウダーは、非常に強いファンデルワールス力により凝集しやすいです。直接使用すると分散が困難になり、性能が不安定になるため、下流産業では通常、未加工の粉末の直接使用を受け入れません。

製造されたばかりのカーボンナノチューブ粉末は、顕微鏡レベルで非常に凝集した状態にあります。使用中に、個々のカーボン ナノチューブを破壊して凝集体を開くために粉砕が必要です。また、カーボン ナノチューブ間には静電相互作用があり、導電性ペーストを作成する際に顕著な粘度反発現象が発生し、リチウム電池のスラリー混合時に分散が困難になります。

CNT パウダーを受け取る下流の顧客の共通点は、「これをどのように使用するのですか?」ということです。 - は高エネルギーの分散装置を必要とするか、分散効果が不安定になります。-したがって、業界は、導電性ペーストと導電性マスターバッチという 2 つの「事前分散」製品形式を開発しました。-

2. カーボン ナノチューブ導電性ペースト: 液体「すぐに使用できる」ソリューション

カーボン ナノチューブ導電性ペーストは、CNT が NMP や水などの溶媒にあらかじめ分散されている液体製品で、固形分は通常 5%～6.25% です。{0}下流の顧客は、リチウム電池の電極コーティングにコンテナから直接使用できます。

このペーストの主な特徴は「利便性」です。「独自の分散プロセスと特殊な分散装置を使用して電子グレードの NMP 溶液に CNT を分散させて作られた導電性液体です。このペーストは安定性が高く、流動性が良く、保管と使用が簡単で、リチウム電池のアノードおよびカソード材料との適合性が良好です。」

一般的な貼り付けパラメータ:

アプリケーションシナリオ:ペーストは主にリチウム電池分野で使用されます。さまざまな正極材料の推奨添加量は次のとおりです。

LCO (コバルト酸リチウム):0.7%～1.0%(高エネルギータイプ) / 2.0%～3.0%(高出力タイプ)

NCM (三元):0.7%～1.0%(高エネルギータイプ) / 1.5%～2.0%(高出力タイプ)

LMO (マンガン酸化リチウム):0.8%～1.2%(高エネルギータイプ) / 1.5%～2.0%(高出力タイプ)

3. カーボン ナノチューブ導電性マスターバッチ: 固体の「すぐに混合できる」ソリューション

カーボン ナノチューブ導電性マスターバッチは、CNT が熱可塑性樹脂に事前に分散された粒状製品であり、CNT 含有量は通常 10%～25% です。{0}}下流の顧客は、これをプラスチックと適切な割合で混合し、射出成形または押出成形して導電性プラスチック製品を製造します。

マスターバッチの定義は次のとおりです。「カーボン ナノチューブ機能性マスターバッチは、高 CNT 含有量を含む機能性マスターバッチであり、CNT をポリマー樹脂に事前分散させることによって作成されます。通常、CNT を溶融した熱可塑性ポリマーと徹底的に混合し、冷却してペレット化することによって製造されます。」{0}}

代表的なマスターバッチ製品:

マスターバッチの主な利点:

カーボンナノチューブ機能性マスターバッチを使用すると、生産中に大量の粉塵が発生することがなくなり、従業員の健康と環境保護に役立ちます。

材料をリサイクルして再利用しても、導電率はほとんど変わりません。

マスターバッチの混合プロセスはシンプルでクリーン、操作も簡単です。

Tanfeng New Materials が開発、製造したカーボン ナノチューブ導電性マスターバッチは、主に CNT をプラスチック基板に事前分散させて、容易に分散しやすい高充填マスターバッチを作成することによって作られています。{0}{1}{2}{3}使用時にはプラスチックに適切な割合で混合し、簡易なプラスチック加工によりプラスチックに優れた導電性を付与します。

4. ペースト、マスターバッチ、分散を自分で行う: 選択方法を理解するための 1 つの表

ペースト、マスターバッチ、または分散液を自分で選択するかどうかは、アプリケーションのシナリオとプロセスの能力によって異なります。

「自分自身を分散させる」という課題:カーボンナノチューブ導電性ペーストにも技術的障壁があり、主にナノマテリアル分散技術の研究と蓄積に反映されており、ペースト製品の一貫性と品質管理に対する高い要求が伴います。専門的な分散装置と経験豊富な技術チームがない限り、自己分散は推奨されません。-

5. 山東丹豊新素材：CNT導電性ペースト、マスターバッチ、パウダーの専門サプライヤー

Shandong Tanfeng New Materials Technology Co., Ltd.は、カーボン ナノチューブ導電性ペースト、導電性マスターバッチ、および高純度 CNT パウダーを自社で開発および生産しています。-深い配合データベースと穏やかな前分散プロセスにより、すべてのシステムをカバーするカーボン ナノチューブ ペーストとマスターバッチを提供し、顧客が「自分で分散する」という手間を省き、企業がアプリケーションのしきい値を超えるのを支援する強力なソース メーカーとして機能します。-

カーボン ナノチューブ分散に対するさまざまな業界の多様なニーズに対応するため、Shandong Tanfeng New Materials は強力なソース カスタマイズ機能を実証しています。

ペーストシステムを完全にカバー、沈殿なし:Tanfeng New Materials は、リチウム電池およびコーティング業界向けに、NMP{0}} ベース、水- ベース、およびさまざまな溶媒- ベースのカーボン ナノチューブ導電性ペーストを提供しています。自社開発の表面改質剤と低-高せん断プロセスを組み合わせた-ペーストを使用することで、ペーストは 90 日以上放置しても固い沈降がなく、金属不純物は 50 ppm 以内に制御されており、直接コーティングできます。

プラスチック改質に特化したカスタマイズされたマスターバッチ:プラスチックおよびゴム産業向けに、Shandong Tanfeng は顧客のマトリックス樹脂タイプ (PC、PA、PP、PE など) に基づいて特殊なカーボン ナノチューブ マスターバッチをカスタマイズできます。特別な二軸スクリューペレット化プロセスにより、ポリマー材料の元の機械的特性を最大化しながら、カーボン チューブの高度な分散が保証され、お客様は必要な帯電防止効果や導電性効果を達成するために、比例して追加するだけで済みます。-

探査を排除し、コストを削減し、効率を向上します。Tanfeng New Materials のペーストまたはマスターバッチを購入することは、同社の長年にわたる分散プロセスの特許を購入することを意味します。企業は、適切な分散剤比率とせん断速度を見つけるために不必要な授業料を支払う必要がなくなり、最終製品の性能を向上させることに直接集中することができます。

要約: 自分でペースト、マスターバッチ、または分散 – どのように選択するか?

カーボン ナノチューブ導電性ペーストとマスターバッチは、本質的には「分散」のハードルをクリアするソース メーカーであり、どちらも下流の顧客がコーティング用のリチウム電池工場用の - ペースト、射出成形用のプラスチック工場用のマスターバッチを「直接使用」できるように設計されています。専門的な分散能力がない限り、粉末の自己分散は推奨されません。-効率、歩留まり、コスト管理を追求する現代の製造企業にとって、事前に分散された製品を直接使用することは、純粋な粉末を購入して自分で苦労するよりもはるかにコスト効率が高くなります。{4}専門のカーボン ナノチューブ メーカーとして、Shandong Tanfeng New Materials は、安定性が高く、-操作が簡単なペーストとマスターバッチのワンストップ ソリューションを提供することに尽力しています。{{9}