Comment fabriquer des plastiques conducteurs en couleur? Percée DEYU Plastics dans les composés conducteurs colorés

Réponse courte

Les plastiques conducteurs traditionnels sont généralement noirs car les charges conductrices courantes telles que le noir de carbone, le graphite et les poudres à base de carbone assombrissent fortement le matériau. Pour fabriquer des plastiques conducteurs en couleur, la formulation doit utiliser un réseau conducteur plus efficace, une charge de charge plus faible, une meilleure dispersion, des systèmes de résine compatibles, des pigments soigneusement sélectionnés et un contrôle précis de la résistance.

La difficulté technique réside dans le fait que la conductivité et la couleur entrent souvent en conflit. Une charge conductrice élevée améliore les performances électriques mais rend le matériau noir, gris, rugueux, cassant ou difficile à colorer. Une faible charge de charge conductrice facilite la correspondance des couleurs mais peut ne pas parvenir à former un réseau conducteur stable.

Yuyao Deyu DEYU Plastics a réalisé des percées au niveau du projet dans les composés plastiques conducteurs colorés et antistatiques colorés en combinant la conception de réseaux conducteurs, le contrôle de la dispersion, la compatibilité des résines, la correspondance des pigments et la validation de la résistance de surface. DEYU peut développer des composés conducteurs ou dissipateurs d'électricité statique non noirs basés sur PP, PA, ABS, PC, PC / ABS, PMMA et d'autres systèmes de résine en fonction de la couleur du client, de la plage de résistance, de l'application et du processus de moulage.

Pour les directions de contrôle statique existantes, DEYU fournit DGK-ABS KJD678R-BZ antistatique permanent ABS🔍, DGK-PP KJD789R-A1 antistatique permanent PP🔍 et des plates-formes transparentes antistatiques ABS / PMMA pour le développement de couleurs et de résistances spécifiques au client.

Pourquoi les plastiques conducteurs sont généralement noirs

Les plastiques conducteurs sont largement utilisés dans l'électronique, les équipements électriques, les pièces industrielles, les composants automobiles, les capteurs, les plateaux, les boîtiers, les connecteurs, les conteneurs antistatiques et les pièces de protection ESD.

La plupart des plastiques conducteurs traditionnels sont noirs. La raison est simple: le noir de carbone et le graphite sont efficaces, relativement économiques et faciles à utiliser pour construire un réseau conducteur. Mais ils absorbent fortement la lumière visible, de sorte que le composé final devient noir ou gris foncé.

Pour de nombreuses pièces industrielles, le noir est acceptable. Mais de plus en plus de clients ont désormais besoin de plastiques conducteurs colorés:

• boîtiers antistatiques blancs
• plateaux conducteurs gris
• pièces bleues ESD
• composants fonctionnels rouges
• couvertures d'avertissement jaunes
• pièces d'équipement vertes
• parties antistatiques naturelles ou translucides
• pièces conductrices colorées pour l'identification du produit

Cela crée un défi de formulation. Si la charge conductrice est de couleur trop forte, la couleur du plastique ne peut pas être assortie. Si la charge conductrice est réduite, la résistance de surface peut devenir instable. Si trop de pigment est ajouté, le réseau conducteur peut être interrompu. Si la dispersion est faible, certaines zones peuvent être conductrices alors que d’autres ne le sont pas.

Les plastiques conducteurs colorés ne sont pas des plastiques conducteurs noirs additionnés de pigments. Ils nécessitent une logique de formulation différente.

Que signifie le plastique conducteur coloré?

Le terme plastique conducteur coloré désigne un matériau plastique modifié qui possède à la fois une fonction électrique et une apparence de couleur non noire définie.

La fonction électrique peut inclure:

• performances antistatiques
• performances antistatiques
• performances conductrices
• Protection ESD
• contrôle de la résistance de surface
• contrôle de la résistance du volume
• résistance stable après moulage

Les exigences de couleur peuvent inclure le blanc, le gris clair, le gris foncé, le bleu, le vert, le rouge, le jaune, la couleur naturelle, la couleur technique personnalisée ou la tonalité de couleur spécifiée par le client.

Dans les applications pratiques, « conducteur coloré » ne signifie pas toujours une très faible résistance. Plus la couleur est claire et plus l’exigence de conductivité est élevée, plus la formulation devient difficile. La bonne approche de développement consiste à définir dès le début à la fois la cible de couleur et la cible de résistance.

Niveaux de conductivité et difficulté de couleur

La sélection du plastique conducteur doit d’abord définir la plage de résistance requise. Différents niveaux de résistance nécessitent une densité de réseau conducteur différente.

Cible électrique	Direction typique de la résistance	Difficulté de couleur	Faisabilité des couleurs communes
Antistatique	Plage de résistance plus élevée	Difficulté inférieure	Des couleurs blanc, gris, bleu, vert, naturel et clair sont possibles selon la résine
Dissipatif statique	Plage de résistance moyenne	Difficulté moyenne	Les couleurs gris, bleu, vert et foncé sont plus réalisables
Conducteur	Plage de résistance inférieure	Haute difficulté	Le noir est le plus simple; des couleurs sombres sont possibles; les couleurs claires sont difficiles
Haute conductivité	Très faible résistance	Difficulté très élevée	Couleurs généralement noires ou très foncées

Ce tableau montre pourquoi les clients ne devraient pas seulement dire « plastique conducteur ». Ils doivent préciser si la cible est antistatique, antistatique ou conductrice.

Les solutions conductrices colorées de DEYU sont développées en équilibrant ces deux cibles: la couleur et la résistance.

Principales voies techniques

1. Conception de réseau conducteur à faible ajout

Les plastiques conducteurs de noir de carbone traditionnels nécessitent souvent une charge élevée en charges. Cela donne une bonne conductivité, mais cela rend le matériau noir et peut réduire la ténacité et la fluidité.

Les plastiques conducteurs colorés nécessitent un réseau conducteur plus efficace. Cela signifie atteindre la résistance cible avec moins de charge foncée ou utiliser un système conducteur ayant moins d'influence sur la couleur.

Les orientations techniques possibles comprennent les systèmes à base de nanotubes de carbone, les systèmes de carbone conducteurs spéciaux à faible ajout, les systèmes de polymères conducteurs, les systèmes de fibres métalliques ou de charges à revêtement métallique, les réseaux conducteurs hybrides et les systèmes antistatiques permanents.

2. Nanotubes de carbone et systèmes conducteurs à haut rendement

Les nanotubes de carbone peuvent parfois constituer un réseau conducteur à des niveaux d'addition inférieurs à ceux du noir de carbone traditionnel. Cela donne plus de possibilités pour les composés colorés dissipateurs d'électricité statique ou conducteurs.

Les avantages sont un niveau d'addition plus faible, un impact moindre sur les propriétés mécaniques qu'une forte charge de noir de carbone, une utilisation possible dans des composés non noirs ou de couleur foncée et une bonne stabilité de conductivité si la dispersion est contrôlée.

Les risques sont également clairs: la dispersion est difficile, le coût est plus élevé, le ton noir existe toujours, les couleurs claires restent difficiles et la résistance peut varier en fonction du sens d'écoulement et de l'épaisseur de la pièce.

3. Systèmes antistatiques permanents pour couleurs claires

Pour les pièces de couleur claire, en particulier les matériaux blancs, naturels, gris clair ou translucides, les systèmes antistatiques permanents peuvent être plus adaptés que les systèmes au carbone fortement conducteur.

Ces systèmes sont conçus pour contrôler la charge statique plutôt que pour fournir une très faible résistance.

Ils conviennent lorsque le client a besoin de performances antistatiques ou antistatiques, mais ne nécessite pas une forte conductivité.

4. Systèmes conducteurs à fibres métalliques ou à base de métal

Les fibres métalliques ou les charges conductrices à base de métal peuvent assurer la conductivité sans utiliser de grandes quantités de charge de carbone noir. Dans certaines applications, ils peuvent prendre en charge des directions de couleurs grises ou spéciales.

Cette voie convient aux pièces conductrices sélectionnées où la couleur, la résistance mécanique et la conductivité doivent être équilibrées. Le coût, la densité, l'usure du traitement et l'aspect de la surface doivent être évalués.

5. Réseau conducteur hybride

Dans de nombreux cas, une seule charge conductrice ne suffit pas. Un réseau conducteur hybride peut combiner plusieurs matériaux conducteurs pour réduire la charge totale de charge et améliorer la stabilité.

Les combinaisons possibles incluent un nanotube de carbone plus du noir de carbone, une fibre de carbone plus un carbone conducteur, un additif conducteur plus un système antistatique permanent, une fibre métallique plus un carbone conducteur et une charge conductrice plus un système de pigments de couleur stable.

Le but est de construire un réseau conducteur stable avec moins de dommages à la couleur, à la ténacité et au traitement.

6. Compatibilité des pigments et des réseaux conducteurs

La correspondance des couleurs dans les plastiques conducteurs est plus difficile que dans les plastiques ordinaires. Les pigments peuvent interférer avec le réseau conducteur, affecter la dispersion, modifier l'écoulement et influencer la résistance de surface.

Pour les plastiques conducteurs colorés, la sélection des pigments doit prendre en compte la stabilité thermique, la dispersion, l'interaction avec la charge conductrice, la force de la couleur, l'effet sur la résistance de surface, les performances mécaniques, la cohérence de la couleur du lot et la stabilité de la température de moulage.

Le développement conducteur coloré de DEYU comprend à la fois des tests électriques et une correspondance des couleurs au lieu de traiter la couleur comme étape finale.

Les plastiques conducteurs colorés sont un problème de co-conception

Les charges conductrices assombrissent le matériau. La conductivité nécessite un réseau continu. La couleur et la résistance peuvent entrer en conflit. Les couleurs claires sont beaucoup plus dures que les couleurs foncées.

Pour les couleurs claires, DEYU recommande généralement de d'abord confirmer si le client a besoin de performances antistatiques, antistatiques ou véritablement conductrices. Une pièce blanche antistatique peut être obtenue dans de nombreux systèmes, mais une pièce blanche hautement conductrice est beaucoup plus difficile et peut ne pas être aussi brillante qu'un plastique non conducteur standard.

L'exemple d'image ci-dessus montre une direction pratique de développement des couleurs: des pastilles conductrices ou composites en fibre de carbone sont évaluées avec différents substrats de couleur moulés. L'objectif de la formulation n'est pas seulement la fonction électrique, mais également la tolérance de couleur, la texture de surface, la stabilité du moulage et la cohérence du lot.

Plastiques conducteurs colorés par système de résine

Conducteur coloré PP

PP est largement utilisé dans les plateaux, conteneurs, boîtiers, pièces d'emballage, pièces automobiles et composants industriels. Le PP coloré, antistatique ou conducteur, est souvent utilisé lorsque le coût, la résistance chimique et la légèreté sont importants.

Les directions possibles incluent le PP blanc antistatique, le PP gris antistatique, les plateaux colorés ESD PP, le PP conducteur noir ou de couleur foncée, le PP avec système antistatique permanent et le PP avec réseau conducteur à base de carbone.

Les points de sélection incluent l'objectif de résistance de surface, l'épaisseur de paroi de la pièce, la tonalité de couleur, la rigidité, la résistance aux chocs, le flux de moulage et l'objectif de coût.

Conducteurs colorés PA6 et PA66

PA6 et PA66 sont utilisés pour les pièces structurelles et mécaniques. Les matériaux PA conducteurs sont souvent utilisés dans les composants automobiles, électriques, industriels et d’équipement.

Les directions possibles incluent le PA6 antistatique coloré, le PA66 conducteur gris, le PA66 conducteur en fibre de carbone, le PA dissipateur d'électricité statique pour les pièces industrielles et les systèmes de PA conducteurs résistants à l'usure.

Les points de sélection comprennent l’absorption d’humidité, la résistance, la résistance à la chaleur, la résistance de surface, la stabilité des couleurs, le retrait au moulage et l’équilibre des impacts.

Conducteurs colorés ABS et PC / ABS

Les ABS et PC / ABS sont souvent utilisés dans les boîtiers, les équipements électroniques, les pièces d'appareils et les composants d'apparence. Les clients peuvent exiger des boîtiers colorés antistatiques ou ESD.

Les directions possibles incluent le ABS antistatique blanc, le ABS antistatique gris, le boîtier coloré ESD ABS, le composé antistatique PC / ABS et le PC / ABS antistatique coloré ignifuge.

Les points de sélection comprennent l'apparence, la résistance aux chocs, la brillance de la surface, le caractère ignifuge, la stabilité des couleurs, la résistance cible et la température de traitement.

Conducteurs colorés PC et PMMA

Les PC et PMMA sont souvent utilisés dans les pièces optiques, électroniques et liées à l'apparence. Les matériaux colorés antistatiques ou transparents pour le contrôle statique sont plus difficiles à réaliser.

Les directions possibles incluent le PC antistatique, le PC coloré antistatique, le composé antistatique PMMA, le PC avec système antistatique permanent et un matériau spécial de contrôle optique statique.

Pour les PC et PMMA, si le client a besoin à la fois d'apparence optique et de fonction électrique, l'objectif doit être défini très clairement.

Percée DEYU dans les composés conducteurs colorés

DEYU a développé des solutions de composés conducteurs colorés et antistatiques colorés grâce à la conception de réseaux conducteurs, au contrôle de la dispersion, à la co-conception de couleur et de résistance et à une large couverture de résine.

Conception de réseau conducteur

DEYU ne s'appuie pas uniquement sur les systèmes traditionnels de noir de carbone à forte charge. Pour les matériaux conducteurs colorés, DEYU sélectionne les systèmes conducteurs en fonction de la résistance cible et de la couleur.

Les voies possibles incluent les systèmes de nanotubes de carbone, les systèmes de carbone conducteur à haut rendement, les systèmes de fibres conductrices, les systèmes antistatiques permanents, les réseaux conducteurs hybrides et la conception de formulations conductrices spécifiques à la résine.

Contrôle de la dispersion

La dispersion est la clé d’une résistance stable. Une mauvaise dispersion peut provoquer des fluctuations de résistance, des défauts de surface, des points noirs, des amas de fibres ou de faibles propriétés mécaniques.

DEYU se concentre sur la dispersion des charges conductrices, la dispersion des pigments, la compatibilité des résines, la température de traitement, la configuration des vis, l'uniformité des granulés et la cohérence des lots.

Co-conception de couleurs et de résistances

Pour les plastiques ordinaires, la correspondance des couleurs peut être effectuée une fois le matériau de base sélectionné. Pour les plastiques conducteurs, la couleur doit être conçue en fonction de la conductivité.

DEYU évalue la cible de couleur, la plage de résistance, le système pigmentaire, le système de charge conductrice, la résine de base, l'état de moulage, l'apparence de la surface et la stabilité à long terme.

Large couverture de résine

DEYU peut développer des composés conducteurs ou antistatiques colorés basés sur PP, PA6, PA66, ABS, PC, PC / ABS, PMMA, PPS, PPA, TPU et d'autres systèmes spécialisés.

Différentes résines ont un comportement conducteur et une couleur différents. La plate-forme multi-résine de DEYU permet aux clients de choisir d'abord la bonne résine de base, puis de développer le système de couleur et de conductivité.

Guide pratique de faisabilité des couleurs

Couleur cible	Difficulté	Direction électrique recommandée	Remarques
Noir	Faible	Conducteur, dissipateur d'électricité statique, antistatique	Couleur la plus simple pour les plastiques conducteurs
Gris foncé	Faible à moyen	Conducteur ou dissipateur d'électricité statique	Bon équilibre entre couleur et résistance
Bleu foncé / vert foncé	Moyen	Dissipatif statique ou moyennement conducteur	Conductivité et équilibre pigmentaire nécessaires
Rouge / marron	Moyen à élevé	Antistatique ou dissipateur d'électricité statique	La tonalité de couleur peut être assombrie
Gris clair	Moyen à élevé	Antistatique ou dissipateur d'électricité statique	Une forte conductivité est plus difficile
Blanc	Élevé	Antistatique ou antistatique sélectionné	Un blanc conducteur fort est très difficile
Couleurs jaunes / claires	Très élevé	Principalement antistatique	Le mastic conducteur affecte fortement la luminosité
Naturel / translucide	Très élevé	Système antistatique spécial	La transparence conductrice est limitée

Cas client: Boîtier ABS antistatique coloré

Un client a réalisé un boîtier d'équipement électronique. Le ABS antistatique noir d'origine répondait aux exigences de résistance, mais le produit final avait besoin d'un aspect gris clair pour le design de la marque.

Les exigences du client incluaient la résine ABS, la couleur gris clair, la résistance antistatique, l'injection, la résistance de surface stable, le bon aspect, l'absence de points noirs évidents et la résistance aux chocs acceptable.

DEYU a analysé le système original à base de carbone noir et a constaté que la correspondance directe des couleurs n'était pas possible car la charge conductrice était trop élevée et le matériau trop sombre.

DEYU a ajusté le système conducteur et le système pigmentaire ensemble. Le premier essai a amélioré la couleur mais la résistance était instable. Le deuxième essai a optimisé la dispersion conductrice et la compatibilité des résines. Le troisième essai a ajusté l’équilibre des pigments et la stabilité du moulage. Après validation, le client a obtenu un matériau ABS antistatique gris clair avec une consistance de résistance et un aspect de surface acceptables.

Plate-forme de matériaux conducteurs colorés DEYU DGK

DEYU peut prendre en charge:

• Série antistatique colorée DGK-PP
• Série conductrice colorée DGK-PP
• Série conductrice colorée DGK-PA6
• Série conductrice colorée DGK-PA66
• Série antistatique colorée DGK-ABS
• DGK-PC / ABS coloré série ESD
• DGK-PC série antistatique
• DGK-PMMA série antistatique
• systèmes composites conducteurs colorés
• composés plastiques colorés ESD

DEYU peut ajuster la résine de base, la plage de résistance de surface, la plage de résistance de volume, le système de remplissage conducteur, le système antistatique permanent, le système de pigments, la tonalité de couleur, les performances mécaniques, la résistance aux chocs, la fluidité, l'ignifugation, la résistance à l'usure, l'apparence de surface et le processus de moulage.

Informations que les clients doivent fournir

Pour développer un matériau conducteur coloré, DEYU recommande aux clients de fournir:

• résine cible
• couleur cible
• Échantillon de couleur Pantone, RAL ou physique si disponible
• résistance de la surface cible
• si des performances antistatiques, antistatiques ou conductrices sont requises
• demande de produit
• épaisseur de la pièce
• processus de moulage
• exigence de résistance mécanique
• exigence d'impact
• exigence de retardateur de flamme
• exigence de résistance à l'usure
• problème matériel actuel
• exemple de pièce ou de dessin

Grâce à ces informations, DEYU peut déterminer si le projet doit utiliser un système antistatique permanent, un système de nanotubes de carbone, un réseau conducteur hybride, un système de fibres conductrices ou une autre formulation conductrice colorée.

FAQ

1. Pourquoi la plupart des plastiques conducteurs sont-ils noirs?

Parce que le noir de carbone, le graphite et de nombreuses charges conductrices à base de carbone sont sombres et absorbent fortement la lumière visible. Ils construisent efficacement des réseaux conducteurs mais rendent la correspondance des couleurs difficile.

2. Les plastiques conducteurs peuvent-ils être blancs ou de couleur claire?

Des plastiques antistatiques blancs ou de couleur claire sont possibles dans certains systèmes. Les matériaux blancs fortement conducteurs sont beaucoup plus difficiles à réaliser car une faible résistance nécessite généralement une charge plus conductrice.

3. Le pigment peut-il être ajouté directement au plastique conducteur noir?

Généralement non. La charge conductrice noire domine la couleur. Les matériaux conducteurs colorés nécessitent un réseau conducteur et un système pigmentaire conçus ensemble.

4. Que faut-il confirmer en premier: la couleur ou la résistance?

Les deux doivent être confirmés ensemble. La couleur cible et la gamme de résistance cible définissent le parcours technique, le coût, la faisabilité et le plan de validation.

5. DEYU peut-il personnaliser les plastiques conducteurs colorés?

Oui. DEYU peut personnaliser des composés conducteurs et antistatiques colorés en fonction de la résine, de la couleur, de la résistance de surface, des exigences mécaniques, du processus de moulage et des conditions d'application.

Conclusion

Les plastiques conducteurs sont généralement noirs car les charges conductrices traditionnelles affectent fortement la couleur. Pour colorer les plastiques conducteurs, la formulation doit équilibrer l’efficacité du réseau conducteur, la charge en charge, la dispersion, la compatibilité des pigments, la sélection de la résine, la cible de résistance, l’apparence, la ténacité, la fluidité et le coût.

Les plastiques conducteurs colorés ne sont pas obtenus en ajoutant simplement un pigment au plastique conducteur noir. Ils nécessitent une co-conception de la couleur et des performances électriques.

Yuyao Deyu DEYU Plastics a réalisé des percées au niveau des projets dans les composés plastiques colorés conducteurs et antistatiques colorés. Grâce à la conception de réseaux conducteurs, au contrôle de la dispersion, à la large couverture de plate-forme de résine et au co-développement de la résistance des couleurs, DEYU peut aider ses clients à développer des matériaux conducteurs non noirs ou dissipateurs d'électricité statique pour les PP, PA, ABS, PC, PC / ABS, PMMA et d'autres systèmes de résine.