Au stade de la formulation en laboratoire d’un nouveau matériau, de nombreux ingénieurs regardent souvent, impuissants, le morceau de nanotubes de carbone au fond du bécher qui ne peut tout simplement pas être ouvert. Bien que les nanotubes de carbone aient une conductivité électrique et thermique imbattable, leur entêtement à « refuser de se disperser » a découragé de nombreuses entreprises. Pour résoudre ce problème, une pâte conductrice et un mélange maître de nanotubes de carbone ont été introduits sur le marché. Alors, que sont exactement la pâte conductrice et le mélange maître de nanotubes de carbone ? En tant qu'entreprise d'applications, devrions-nous acheter-des produits prêts à l'emploi directement, ou acheter de la poudre pure et la disperser nous-mêmes ?
1. Les points douloureux de la poudre de nanotubes de carbone vierge : pourquoi la « pré-dispersion » est-elle nécessaire ?
La poudre de nanotubes de carbone vierge est très sujette à l'agglomération en raison des forces de Van der Waals extrêmement fortes. L'utilisation directe entraîne des difficultés de dispersion et des performances instables, de sorte que les industries en aval n'acceptent généralement pas l'utilisation directe de poudre vierge.
La poudre de nanotubes de carbone fraîchement produite se trouve dans un état fortement aggloméré au niveau microscopique. Pendant l’utilisation, un broyage est nécessaire pour briser les nanotubes de carbone individuels afin d’ouvrir les agglomérats. Il existe également une interaction électrostatique entre les nanotubes de carbone, qui provoque un phénomène de rebond de viscosité important lors de la fabrication de pâte conductrice, entraînant des difficultés de dispersion lors du mélange des boues de batteries au lithium.
Le point commun des clients en aval recevant de la poudre de NTC est : « Comment utilisons-nous ce produit ? - soit nécessitant un équipement de dispersion d'énergie élevé-, soit entraînant des effets de dispersion instables. Par conséquent, l'industrie a développé deux formes de produits « pré-dispersés : la pâte conductrice et le mélange maître conducteur.
2. Pâte conductrice de nanotubes de carbone : solution liquide « prête à l'emploi-à l'emploi »
La pâte conductrice de nanotubes de carbone est un produit liquide dans lequel les NTC sont pré-dispersés dans des solvants tels que le NMP ou l'eau, avec une teneur en solides généralement comprise entre 5 % et 6,25 %. Les clients en aval peuvent l'utiliser directement hors du conteneur pour le revêtement des électrodes des batteries au lithium.
La principale caractéristique de la pâte est la « commodité » : « Il s’agit d’un liquide conducteur fabriqué en dispersant des NTC dans une solution NMP de qualité électronique-en utilisant un processus de dispersion unique et un équipement de dispersion spécialisé. La pâte a une grande stabilité, une bonne fluidité, est facile à stocker et à utiliser, et a une bonne compatibilité avec les matériaux d’anode et de cathode des batteries au lithium. »
Paramètres de collage typiques :
| Paramètre | Valeur typique |
|---|---|
| Contenu solide total | 6.25% |
| Contenu CNT | 5% |
| Contenu dispersant | 1.25% |
| Humidité | Inférieur ou égal à 1500 ppm |
| Viscosité | Inférieur ou égal à 20 000 mPa·s |
| Finesse | Inférieur ou égal à 20 μm |
Scénarios d'application :La pâte est principalement utilisée dans le domaine des batteries au lithium. Les quantités d’ajout recommandées pour différents matériaux cathodiques sont les suivantes :
LCO (oxyde de lithium et de cobalt) :0,7%-1,0% (type haute énergie) / 2,0%-3,0% (type haute puissance)
NCM (ternaire) :0,7%-1,0% (type haute énergie) / 1,5%-2,0% (type haute puissance)
LMO (oxyde de lithium et de manganèse) :0,8 %-1,2 % (type haute énergie) / 1,5 %-2,0 % (type haute puissance)
3. Mélange maître conducteur de nanotubes de carbone : solution solide « prête à-à-mélanger »
Le mélange maître conducteur de nanotubes de carbone est un produit granulaire dans lequel les NTC sont pré-dispersés dans des résines thermoplastiques, avec une teneur en NTC généralement comprise entre 10 % et 25 %. Les clients en aval le mélangent avec des plastiques en proportion, puis le moulent par injection ou l'extrudent pour obtenir des produits en plastique conducteur.
La définition du mélange maître est : "Le mélange maître fonctionnel de nanotubes de carbone est un mélange maître fonctionnel à haute teneur en NTC, fabriqué en pré-dispersant des NTC dans des résines polymères. Il est généralement produit en mélangeant minutieusement les NTC avec des polymères thermoplastiques fondus, puis en les refroidissant et en les granulant."
Produits typiques de mélange maître :
| Matériau de base | Contenu CNT | Résistance aux pellets | Caractéristiques |
|---|---|---|---|
| PC (polycarbonate) | 15% | Inférieur ou égal à 30Ω | Utilisé pour l'emballage électronique |
| PA66 (Nylon66) | 15% | Inférieur ou égal à 30Ω | Utilisé pour les conduites de carburant automobile |
| PP (Polypropylène) | 20% | Inférieur ou égal à 30Ω | Antistatique général- |
| PA12 (Nylon12) | 15% | Inférieur ou égal à 30Ω | Spécialisé pour les conduites de carburant |
Principaux avantages du mélange maître :
L’utilisation d’un mélange maître fonctionnel à base de nanotubes de carbone évite de générer de grandes quantités de poussière pendant la production, ce qui profite à la santé du personnel et à la protection de l’environnement.
Lorsque les matériaux sont recyclés et réutilisés, la conductivité électrique reste presque inchangée.
Le processus de mélange du mélange maître est simple, propre et facile à utiliser.
Le mélange maître conducteur de nanotubes de carbone développé et produit par Tanfeng New Material est principalement fabriqué en pré-dispersant des NTC dans des substrats en plastique pour créer un mélange maître facile-à-disperser à haut-remplissage. Lorsqu'il est utilisé, il est mélangé avec des plastiques dans la proportion appropriée et traité par un simple traitement plastique pour conférer une excellente conductivité électrique aux plastiques.
4. Coller, Masterbatch ou Dispersion vous-même : un tableau pour comprendre comment choisir
Le choix de la pâte, du mélange maître ou de la dispersion dépend de votre scénario d'application et de la capacité de votre processus.
| Dimension de comparaison | Pâte conductrice de nanotubes de carbone | Mélange maître conducteur de nanotubes de carbone | Acheter de la poudre et se disperser |
|---|---|---|---|
| Formulaire de produit | Liquide (contient du NMP/eau) | Granulé solide | Poudre sèche |
| Application principale | Revêtement d'électrode de batterie au lithium | Moulage/extrusion de plastique par injection | Divers (nécessite son propre équipement) |
| Méthode d'utilisation | Prêt à l'emploi hors conteneur, directement ajouté au système de lisier | Mélangé avec des plastiques en proportion, puis traité | Nécessite une dispersion d'énergie élevée-comme la sonication/le broyage à billes |
| Barrière technique | Faible | Faible | Haut |
| Coût du transport | Élevé (contient une grande quantité de solvant) | Faible | Le plus bas |
| Durée de stockage | Limité (3-6 mois) | À long-terme | À long-terme |
| Risque de poussière | Aucun | Aucun | Oui |
| Utilisateurs recommandés | Usines de batteries au lithium | Usines de produits en plastique | Entreprises disposant d'équipements et de technologies de dispersion |
Le défi du « dispersion soi-même » :La pâte conductrice de nanotubes de carbone présente également des barrières techniques, principalement reflétées dans la recherche et l'accumulation de technologies de dispersion de nanomatériaux, avec des exigences élevées en matière de cohérence des produits de pâte et de contrôle qualité. À moins de disposer d'un équipement de dispersion professionnel et d'une équipe technique expérimentée, l'auto-dispersion n'est pas recommandée.
5. Nouveau matériau Shandong Tanfeng : fournisseur professionnel de pâte conductrice, de mélange maître et de poudre de CNT
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. auto-développe et produit une pâte conductrice de nanotubes de carbone, un mélange maître conducteur et une poudre de CNT de haute-pureté. Grâce à sa base de données de formulation approfondie et à ses processus de pré-dispersion doux, il peut fournir des pâtes et des mélanges maîtres de nanotubes de carbone couvrant tous les systèmes, évitant ainsi aux clients d'avoir à « se disperser eux-mêmes » et servant de puissant fabricant de sources pour aider les entreprises à franchir le seuil des applications.
Face aux divers besoins des différentes industries en matière de dispersion de nanotubes de carbone, Shandong Tanfeng New Material démontre de fortes capacités de personnalisation des sources :
Couverture complète des systèmes de pâte, pas de sédimentation :Pour les industries des batteries au lithium et des revêtements, Tanfeng New Material fournit des pâtes conductrices de nanotubes de carbone à base de NMP-, d'eau-et de divers solvants-. Utilisant des modificateurs de surface auto-développés combinés à des processus de cisaillement à faible énergie et haute {{6}, la pâte garantit l'absence de sédimentation dure après plus de 90 jours de repos, avec des impuretés métalliques contrôlées dans les 50 ppm, prête pour le revêtement direct.
Masterbatch personnalisé, spécialisé pour la modification du plastique :Pour les industries du plastique et du caoutchouc, Shandong Tanfeng peut personnaliser des mélanges maîtres spécialisés de nanotubes de carbone en fonction du type de résine matricielle du client (tel que PC, PA, PP, PE, etc.). Grâce à un processus spécial de granulation à double vis-, il garantit une dispersion élevée des tubes de carbone tout en maximisant les propriétés mécaniques d'origine des matériaux polymères, permettant aux clients d'ajouter simplement en proportion pour obtenir l'effet anti-statique ou conducteur souhaité.
Élimine l'exploration, réduit les coûts et augmente l'efficacité :Acheter la pâte ou le mélange maître de Tanfeng New Material, c'est acheter ses années de brevets sur le procédé de dispersion. Les entreprises n'ont plus besoin de payer des frais de scolarité inutiles pour trouver le bon rapport de dispersant et la bonne vitesse de cisaillement, et peuvent directement concentrer leurs efforts sur l'amélioration des performances du produit final.
Résumé : Coller, Masterbatch ou Dispersion vous-même – Comment choisir ?
| Votre situation | Choix recommandé | Raison principale |
|---|---|---|
| Vous êtes une usine de batteries au lithium ayant besoin d'un revêtement d'électrode | ✅ Acheter de la pâte conductrice | Prêt à l'emploi hors conteneur, solution standard de l'industrie |
| Vous êtes une usine de produits en plastique nécessitant des propriétés anti-statiques/conductrices. | ✅ Acheter un mélange maître conducteur | Mélanger directement et mouler par injection, simple et pratique |
| Vous disposez d'un matériel et d'une équipe de dispersion professionnels | ⚠️ Achetez de la poudre et dispersez-vous | Coût contrôlable, mais barrière technique élevée |
| Vous recherchez de la commodité, de la stabilité et un lancement rapide de la production | ✅ Achetez de la pâte ou du masterbatch | Élimine l’étape du processus de dispersion |
La pâte conductrice de nanotubes de carbone et le mélange maître sont essentiellement le fabricant source qui élimine l'obstacle de la « dispersion » pour vous, tous deux conçus pour que les clients en aval « utilisent directement » la pâte - pour les usines de batteries au lithium pour le revêtement, le mélange maître pour les usines de plastique pour le moulage par injection. À moins que vous ne disposiez de capacités de dispersion professionnelles, l'auto-dispersion de la poudre n'est pas recommandée. Pour les entreprises manufacturières modernes qui recherchent l'efficacité, le rendement et le contrôle des coûts, utiliser directement des produits pré-dispersés est bien plus rentable-que d'acheter de la poudre pure et de se battre soi-même. En tant que fabricant professionnel de nanotubes de carbone, Shandong Tanfeng New Material s'engage à vous fournir des solutions uniques de pâte et de mélange maître -très stables et faciles à utiliser-, faisant véritablement des nanomatériaux de premier plan-un booster pour la mise à niveau de votre produit.