Étude de cas des compositeurs de polymères – ABSCOM MS170-AX

Développement de polymères pour un analyseur de gaz environnemental portatif

 

Contexte

Polymer Compounders est basé dans le nord-est de l’Angleterre et a acquis une réputation de partenaire de choix pour le développement de matériaux et de solutions de produits dans la communauté du moulage. L’esprit de notre équipe technique est de travailler en partenariat avec nos clients pour les guider dans le développement de nouveaux produits, assurant ainsi que la sélection des matériaux répond aux exigences de leurs spécifications techniques. C’est notre connaissance des polymères et notre stratégie pour explorer en permanence les innovations techniques et de produits qui nous permettent de garantir à nos clients des performances techniques, esthétiques et de productivité améliorées.

Geotech, un meilleur du monde dans l’analyse de la technologie du gaz, nous a contacté pour développer un matériau pour un nouveau dispositif de surveillance des gaz environnementaux qu’ils étaient en train de concevoir. L’appareil nécessitait un boîtier en plastique extrêmement robuste car il serait utilisé sur le terrain et en outre le boîtier nécessitait également une faible résistivité de surface tout en permettant aux signaux GPS et Bluetooth de pénétrer. Forts de plus de 25 ans d’expérience dans le domaine des mélanges de thermoplastiques techniques, les compositeurs de polymères ont été appelés à concevoir un produit répondant à tous les critères.

Quels étaient les principaux objectifs du programme de développement technologique?

Pour développer un matériau avec les propriétés suivantes:

>une faible résistivité de surface et de volume de <10 ^ 9 ohms pour répondre aux dernières exigences de certification ATEX

>Ne pas agir comme une cage de Faraday permettant ainsi aux signaux radio pour GPS et Bluetooth d’entrer et de sortir du boîtier

>être en mesure de maintenir une cote IP après avoir effectué un test de chute conformément à la directive ATEX de 1m à -20 degrés Celsius.

>adhérer bien à un matériau de surmoulage au toucher doux

>ne couleur assortie à une norme RAL exacte.

Comment ces objectifs ont-ils été atteints et quelles sont les principales innovations?

Combiner toutes ces exigences en un seul matériau était tout à fait unique et semblait un défi impossible au début. Les additifs habituels pour améliorer la conductivité électrique d’un polymère étaient hors de question car ils avaient un effet néfaste sévère sur la performance au choc, ce qui signifiait que le dispositif ne passerait jamais le test de chute. En outre, les matériaux hautement conducteurs ont également produit un effet de blindage qui a empêché les signaux GPS et Bluetooth de passer à travers.

Une solution a été proposée par l’un de nos fournisseurs de matières premières, sous la forme d’une nouvelle technologie additive utilisant des nanotubes de carbone multiparois. Ce matériau à base de graphène, plus résistant que l’acier, présente des propriétés remarquables de dissipation électrostatique (ESD) et pourrait être mélangé à nos polymères pour donner les performances requises par le client.

Le point de départ de la sélection des polymères était un grade d’ABS à haute résistance aux chocs qui avait été précédemment utilisé dans les casques de sécurité industriels, qui sont également testés pour les performances à basse température.

Un certain nombre de formulations de polymères ont été développées intensivement dans notre laboratoire de test et de conception à Durham, puis des échantillons de moulage par injection ont été fabriqués sur notre extrudeuse de laboratoire, chacun avec un niveau différent de l’additif conducteur. Un paquet de pigmentation spécialisé a également été ajouté afin que la couleur RAL puisse être obtenue. Les échantillons ont été fournis à la façonneuse afin que Geotech puisse évaluer la performance de l’application finale et déterminer le niveau optimal d’additif conducteur à utiliser.

Des tests externes ont montré que les résultats dépassaient de loin le niveau requis, avec une résistivité de surface mesurée à 7,58 x 10 ^ 7 Ohms et une résistivité volumique de 5,0 x 10 ^ 7 Ohms / cm. Les tests d’impact de chute et de transmission de signal ont également été réussis.

Le produit a maintenant été entièrement commercialisé avec des commandes régulières sur notre calendrier de travail. À leur connaissance, Geotech est l’un des premiers à fabriquer des équipements portables de décharge et de biogaz destinés à être utilisés dans des atmosphères potentiellement explosives conformes aux dernières normes ATEX grâce à cette solution innovante.

Quelle est la particularité de ce développement technologique et quelles sont ses implications?

Ce développement a prouvé qu’il est possible d’obtenir de bons niveaux de conductivité en combinaison avec des valeurs d’impact élevées pour les appareils électroniques portables robustes avec des signaux radio délivrés et reçus du monde extérieur dans l’ère en constante évolution des technologies de l’information. Cela pourrait profiter à de nombreux autres fabricants d’appareils qui nécessitent des performances similaires à l’avenir.

Dispositif pour mesurer les niveaux de gaz dans une zone.
GA5000 @GeotechUK Gas Analyzer utilisant des composites de polymères ABSCOM MS170-AX