TPU碳纳米管导电颗粒——轮胎制造业的“皇冠上的明珠”！

《科学美国人》杂志描述道：如果要在地球和月球之间建造一座梯子，唯一能够跨越如此长距离而不被自身重量拉断的材料就是碳纳米管。
碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料。它们的导电性和导热性通常可达铜的10000倍，抗拉强度是钢的100倍，而密度仅为钢的1/6等等。它们是最具实用价值的前沿材料之一。
碳纳米管是由几层到几十层碳原子以六边形排列而成的同轴圆形管状结构。层间距离保持固定，约为0.34纳米，直径通常在2至20纳米之间。
热塑性聚氨酯（TPU）由于其机械强度高、加工性能好、生物相容性好，因此被广泛应用于电子、汽车、医疗等领域。
通过熔融混合TPU利用导电炭黑、石墨烯或碳纳米管，可以制备具有导电性能的复合材料。
TPU/碳纳米管共混复合材料在航空领域的应用
飞机轮胎是飞机起飞和着陆过程中唯一与地面接触的部件，一直被视为轮胎制造业的“皇冠上的明珠”。
在航空轮胎胎面橡胶中添加TPU/碳纳米管复合材料，可赋予轮胎抗静电、高导热性、高耐磨性和高抗撕裂性等优点，从而提升轮胎的整体性能。这使得轮胎在起降过程中产生的静电荷能够均匀地传递到地面，同时也有助于降低制造成本。
由于碳纳米管的尺寸为纳米级，虽然它们可以改善橡胶的各种性能，但碳纳米管的应用也面临许多技术挑战，例如分散性差以及在橡胶混合过程中容易飞散。TPU导电颗粒与一般碳纤维聚合物相比，其分散性更均匀，旨在提高橡胶行业的抗静电性和导热性能。
TPU碳纳米管导电颗粒应用于轮胎时，具有优异的机械强度、良好的导热性和低体积电阻率。当TPU碳纳米管导电颗粒应用于油罐车、易燃易爆货物运输车等特种作业车辆时，在轮胎中添加碳纳米管还能有效解决中高端车辆的静电放电问题，进一步缩短轮胎的干湿地制动距离，降低轮胎滚动阻力，减少轮胎噪音，并提升抗静电性能。
应用碳纳米管导电颗粒在高性能轮胎表面应用该材料已展现出优异的性能优势，包括高耐磨性和导热性、低滚动阻力和耐久性、良好的抗静电效果等。它可用于生产高性能轮胎，安全环保，具有广阔的市场前景。
将碳纳米颗粒与聚合物材料混合，可以制备出具有优异机械性能、良好导电性、耐腐蚀性和电磁屏蔽性能的新型复合材料。碳纳米管聚合物复合材料被认为是传统智能材料的替代品，未来将拥有日益广泛的应用前景。