그래핀

릭 링글, 케이트 버트랜드 코놀리 1 | 2023년 3월 27일

브라질 상파울루의 Gerdau Graphene은 그래핀 강화 Poly-G PE-07GM 폴리에틸렌(PE) 마스터배치를 전 세계적으로 출시하여 첨가제를 처음으로 판매하고 Sumitomo와 유통 계약을 체결했습니다.

조밀하게 압축된 탄소로 구성된 매우 강한 나노 물질인 그래핀으로 만들어진 PE 마스터배치는 기존 PE 제품보다 더 강하고 더 나은 성능을 제공하는 필름, 프로파일 및 압출 시트를 생산하는 데 사용할 수 있습니다.

Gerdau 첨가제의 이점에는 제조 비용 절감과 플라스틱 수명주기 전반에 걸쳐 폐기물 감소가 포함됩니다. 특수 소재를 사용하여 만든 유연한 포장재는 매장 방문 프로그램을 통해 PE로 재활용될 수 있습니다.

첨가제 상용화 이전에 Gerdau 공장에서 수행된 다양한 산업 응용 분야를 위한 PE 마스터배치의 파일럿에는 건설용 못을 위한 유연한 포장이 포함되었습니다.

파일럿 결과에 따르면 네일 포장에 25% 더 얇은 그래핀 강화 PE 필름을 사용하면 제품 구멍이 눈에 띄게 줄어들고 소비 전 포장 폐기물이 39% 줄어들고 생산성이 7% 향상되는 것으로 나타났습니다.

Gerdau의 마스터배치는 PE의 기계적 및 열적 특성을 향상시키고, 가공성을 향상시키며, 더 얇은 플라스틱을 가능하게 합니다.

생성된 소재는 기존 PE보다 더 견고하고 인장 강도가 더 높을 뿐만 아니라 가스 차단성과 UV 저항성이 향상되었습니다. 그래핀 강화 소재는 마찰 계수가 낮고 열 안정성이 뛰어나며 열 및 전기 전도성이 더 높습니다.

Gerdau Graphene의 CEO인 Alexandre Corrêa는 PlasticsToday에 "Poly-G는 유연한 포장뿐만 아니라 견고한 포장 및 자동차, 섬유, 신발, 전자 제품 등과 같은 기타 시장에 이르기까지 모든 응용 분야에 적합한 마스터배치입니다."라고 말했습니다. .

“플라스틱에 그래핀을 통합할 때의 유일한 단점은 잠재적인 색상 변화입니다.”라고 그는 인정합니다. "그래핀은 색상이 짙은 회색이며 폴리머가 여전히 반투명하더라도 사용량에 따라 제품의 최종 색상에 최소한의 영향을 미칠 수 있습니다. 가공성에 부정적인 영향은 없으며 현재 그래핀 비용에도 불구하고 적용 및 비용 이점이 발생합니다. 양의 순 가치로."

Gerdau의 마스터배치는 성능, 처리 및 비용 이점 외에도 지속 가능성 이점을 제공합니다. 그래핀 첨가제를 사용하면 플라스틱 생산업체는 훨씬 적은 양의 순수 수지를 사용하고 더 낮은 생산 비용으로 더 강력하고 내구성이 뛰어난 PE 제품을 제조할 수 있습니다. 순수 수지의 감소는 소비 후 PE 폐기물의 감소로 이어집니다. 다운스트림 이점에는 제조 폐기물 감소, 에너지 사용 및 운송이 포함됩니다.

특별 참고 사항: 그래핀 강화 PE는 재활용이 가능합니다.

"Poly-G PE-07GM은 다른 폴리에틸렌과 함께 100% 재활용이 가능하며 Poly-G가 포함된 제품은 수거 프로그램에서 다른 제품과 마찬가지로 폐기될 수 있습니다. 수명이 끝나면 Poly-G PE-07GM이 포함된 제품은 기계적으로 재활용될 수 있습니다. 그리고 새로운 제품을 생산하기 위해 다시 도입될 수도 있습니다."라고 Corrêa는 말합니다.

그래핀 마스터배치를 제공하는 다른 회사는 거의 없지만, 폴리머 벌크 전체에 그래핀을 분산시키는 Gerdau의 첨가제 능력이 이를 차별화합니다. "우리 제품은 플러그 앤 플레이 솔루션입니다. 즉, 처리 조정이 필요하지 않으며 실험실과 실제 응용 프로그램에서 본 결과를 보면 Poly-G가 그래핀과 그래핀의 우수한 분산을 보장한다는 것을 알 수 있습니다. 성능을 발휘합니다."라고 Corrêa는 설명합니다.

그래핀 첨가제의 상업화를 지원하기 위해 Gerdau는 Sumitomo와 제휴하여 일본에서 Poly-G PE-07GM 마스터배치를 수입 및 유통했습니다.

스미토모 탄소 부문 총괄 책임자인 도쿠나가 나오유키(Naoyuki Tokunaga)는 "우리는 Gerdau Graphene과 협력하여 고품질의 그래핀 강화 마스터배치를 일본 시장에 선보이게 되어 기쁘게 생각합니다."라고 말했습니다.

Tokunaga는 "지난 몇 년 동안 일본에서는 지속 가능성에 대한 강력한 추진력이 있었으며 그래핀 첨가제가 현지 고객이 현지 시장에 더 나은 제품을 제공할 수 있도록 지원하는 핵심 소재가 될 것이라고 믿습니다"라고 덧붙였습니다.