Grafenkompositer för lösningsmedelsresistenta gummiblandningar (DuraGraf-R)

Detta projekt syftar till att öka NBR*:s motståndskraft mot lösningsmedel (bränsle) och elektriska ledningsförmåga. Detta kommer att ske genom tillsats av grafenflagor, grafenoxid (GO) eller reducerad GO och kombinationer mellan dessa 2D-material och kolnanorör (CNT), vilket jämfört med dagens lösning kimrök ska förbättra de mekaniska egenskaperna och sänka priset. Grafenflagornas höga aspektförhållande, och den jämna, parallella fördelningen i NBR-matrisen, bör skapa en längre väg för små molekyler genom NBR, vilket avsevärt ökar motståndet mot lösningsmedel.

Vi kommer också att undersöka effekten av grafen på materialets nötningsmotstånd. Förbättrade materialegenskaper med grafen skulle göra det möjligt att använda tunnare och mer hållbara NBR-material för samma slags tillämpningar vilket skulle öka konkurrenskraften för Trelleborg, som representerar det svenska gummibranschen, och öppna en ny marknad för 2D fab, som representerar den svenska grafenindustrin. Projektets aktiviteter kommer att omfatta dispersion av olika mängder och typer av grafen i NBR, med och utan tillsats av CNT. Dessa blandningar kommer sedan att formuleras och formas av Trelleborg och jämföras med 2D fabs materbatch av grafen-NBR, som formulerats och formats på samma sätt.

Detta arbete bidrar till hållbarhetsmål 9: Hållbar industri, innovationer och infrastruktur och 12.5: Minskning av mängden av avfall som produceras, inom Agenda 2030.

*NBR: Nitrile Butadiene Rubber – Nitrilgummi.

Abstract in English

This project aims to increase the solvent (fuel) resistance and electrical conductivity of NBR* rubber. This will be done by the addition of graphene flakes, graphene oxide (GO) or reduced GO and combinations between these 2D materials and carbon nanotubes (CNT), improving upon the carbon black used today for improving mechanical properties and reducing the price. The shape of the graphene plates with their high aspect ratio, dispersed evenly and parallel to one another in the NBR matrix, should create a more tortuous path for small molecules to navigate through the NBR, greatly increasing the solvent resistivity.

We will also investigate the effect of graphene on material abrasion resistance. These enhanced material properties with graphene would allow for thinner more durable NBR materials to be used for the same applications and would increase the competitiveness for Trelleborg, representing the Swedish rubber industry, and open a new market for 2D fab, representing the Swedish graphene industry. Activities in the project will include solvent dispersion of different amounts and types of graphene in NBR, with and without the addition of CNT. These mixtures will then be formulated and formed by Trelleborg and compared with 2D fabs graphene-NBR masterbatch, formulated and formed in the same way.

This work contributes to sustainability goals 9: Sustainable industry, innovations, and infrastructure and 12.5: Decreasing the amount of waste produced, in Agenda 2030.

*NBR: Nitrile Butadiene Rubber

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella grafentillämpningar hösten 2022

Projektpartners: RISE, 2D fab och Trelleborg

Projektledare: Stacy Trey, RISE

Projektform: Genomförbarhetsstudie

Bidrag: 300 000 kr

Projektets löptid: Mars 2023 - mars 2024

Relaterade styrkeområden: