GraphCore™ GC1004 – Nanoplaquetas de Grafeno para Compósitos de Alta Performance

O GC1004 pertence à família GraphCore™, desenvolvida pela Black Swan Graphene, e representa uma geração de nanoplaquetas de grafeno formuladas especificamente para facilitar a adoção industrial em materiais de engenharia.
Produzido através de um processo patenteado de esfoliação líquida assistida por surfactante, o GC1004 utiliza grafita selecionada que passa por dispersão em meio aquoso com surfactantes não-iônicos (~3%), resultando em folhas de grafeno de poucas camadas com área superficial elevada e excelente estabilidade química.
Este método supera tecnologias baseadas em oxidação (GO/rGO), mantendo a integridade estrutural do carbono sp2 e evitando resíduos oxidativos prejudiciais.

Características técnicas avançadas:

• Espessura nanométrica e lateralidade modal de ~5 µm
• Redução de defeitos estruturais (baixa razão ID/IG no Raman)
• Elevada relação superfície-volume
• Compatível com termoplásticos, termofixos e elastômeros
• Fornecido com controle de lote industrial (qualidade padronizada)

Processo de Produção

O GraphCore™ GC1004 é produzido por um processo de esfoliação líquida padronizado segundo normas ISO, utilizando grafite de alta pureza criteriosamente selecionado e disperso em meio aquoso com agentes de superfície não-iônicos. Essa engenharia de processo, baseada em controle químico e energético preciso, garante nanoplaquetas de grafeno (GNPs) de qualidade consistente, disponíveis em diferentes formatos industriais, dispersão, pó ou masterbatch, com excelente reprodutibilidade e desempenho.

Fluxo industrial de produção das nanoplaquetas de grafeno GraphCore™ GC1004.

Imagem MEV das Nanoplaquetas de Grafeno GraphCore™ GC1004

Imagem de microscopia eletrônica de varredura (MEV), ampliada 5000×, mostrando a morfologia típica de nanoplaquetas de grafeno com estrutura laminar e folhas parcialmente exfoliadas. A topografia evidencia alta área superficial e sobreposição de camadas características dos GNPs.

Por que escolher o GraphCore™ GC1004?

Versatilidade superior em formulações:

• • Compatível com resinas poliolefínicas (PP, PE), poliamidas (PA6, PA66), PET, TPU, epóxis, PU e elastômeros técnicos
  • Excelente redisperdibilidade: pode ser incorporado diretamente via extrusão ou masterbatch

Desempenho validado em campo:

• • Estudos com clientes industriais mostraram aumento médio de 20–25% na resistência à tração e impacto com apenas 0,2% a 0,7% em peso
  • Em masterbatches, conferiu até 55% de melhora nas propriedades mecânicas de polietileno de alta densidade (HDPE)

Funcionalidade multifásica:

• • Melhoria de condutividade térmica e elétrica em compósitos
  • Aumento de estabilidade UV, retardância à chama e resistência química
  • Propriedades de barreira aprimoradas (oxigênio, vapor de água)

Produção confiável:

• • Produzido em escala industrial (capacidade de até 140 toneladas/ano)
  • Testado por OEMs automotivos e indústrias de embalagens
  • Qualidade estável com suporte técnico especializado

Propriedades Técnicas do GC1004

Aplicações típicas do GraphCore™ GC1004

Compósitos termoplásticos

PP, PE, PET, PA, ABS, PBT, TPU

• • • Peças estruturais e semi-estruturais.
    • Painéis, tampas, carcaças técnicas e componentes sob impacto.

Benefícios principais

• • • Aumento de resistência mecânica e rigidez com baixa carga.
    • Potencial de redução de peso (lightweighting) mantendo performance.
    • Melhora de estabilidade térmica e dimensional.

Elastômeros e borrachas técnicas

EPDM, NBR, PU, TPU para:

• • • mangueiras reforçadas,
    • vedações dinâmicas,
    • correias transportadoras,
    • sistemas antivibração.

Benefícios

• • • Reforço de módulo sem perda excessiva de elasticidade.
    • Aumento de resistência à abrasão, fadiga por flexão e rasgo.
    • Possibilidade de reduzir carga de negro de fumo mantendo desempenho.

Masterbatches funcionais

Base para GEM™ e outros masterbatches com 5–10 % de grafeno.
Permite:

• • • Formulações condutivas (ESD/antistático),
    • Grades estruturais de alta rigidez,
    • Grades de barreira para embalagens.

Ideal para quem quer padronizar a introdução de grafeno em vários polímeros usando um único GNP de referência.

Tintas, revestimentos e primers

• • • Revestimentos anticorrosivos e barreira química.
    • Primers para metal, concreto e compósitos.
    • Tintas industriais de alta durabilidade.

Benefícios

• • • Aumento de resistência à corrosão por formação de caminho tortuoso.
    • Melhora de resistência mecânica e aderência do filme.
    • Potencial de ajuste de condutividade (blindagem eletromagnética, ESD).

Eletrônica, energia e gestão térmica

• • • Encapsulantes e carcaças com dissipação térmica otimizada.
    • Compósitos poliméricos para blindagem EMI/EMC.
    • Peças plásticas antiestáticas e condutivas para linhas de produção.

Como utilizar o GC1004 no seu processo?

Estratégias de incorporação

Via masterbatch

• • • Criar um concentrado (ex.: 10 % de GC1004 em PP, PE, PA, TPU).
    • Utilizar o masterbatch em dosagens de 2–10 %, resultando em 0,2–1 % de grafeno final.

Vantagens:

• • • maior uniformidade de dispersão,dosagem mais simples,
    • possibilidade de usar o mesmo MB em diferentes produtos.

Adição direta em compostagem / extrusão

• • • Dosar o pó diretamente no alimentador da extrusora ou misturador interno.

Recomenda-se:

• • • mistura prévia em dry blend com o polímero granulado,
    • controle de poeira e exaustão local,
    • uso de rotação e temperatura suficientes para boa dispersão.

Dispersão em solvente / meio líquido

• • • Para tintas, vernizes e coatings, dispersar o GC1004 em fase líquida sob alta energia (Cowles, bead mill ou ultrassom) antes de adicionar à formulação final.

Faixas de concentração sugeridas

Reforço mecânico em termoplásticos:

• • ponto de partida: 0,2–0,5 % m/m,
  • aplicações mais exigentes: até 1,0 % m/m.

Propriedades de barreira (embalagens, revestimentos):

• • 0,3–0,8 % m/m, dependendo da espessura do filme.

Propriedades elétricas (ESD/antistático):

• • Iniciar em 0,5–1,5 % m/m e ajustar conforme resistividade alvo.

Recomendação prática: comece com um estudo de 3 pontos (ex.: 0,25 %, 0,5 % e 1,0 %) e avalie o equilíbrio entre propriedades mecânicas, reologia e custo. A equipe SuperGrafeno pode ajudar a desenhar esse DOE.

Diferenciais competitivos do GraphCore™ GC1004

• Grafeno verdadeiramente industrial
  Produzido em processo padronizado, com controle formal de distribuição de tamanho, densidade, teor de surfactante e umidade.

• Balanceado para polímeros e elastômeros
  Tamanho médio, densidade e tratamento de superfície pensados para maximizar dispersão e minimamente impactar a reologia do sistema.

• Alto ganho com baixa dosagem
  Permite obter saltos relevantes de módulo, resistência e barreira com frações inferiores a 1 %, reduzindo impacto de custo e de processo.

• Substituição parcial de cargas tradicionais
  Pode complementar ou reduzir o uso de negro de fumo, sílica ou cargas minerais, resultando em compósitos mais leves e com desempenho superior.

• Base comum para toda a cadeia
  O mesmo GNP pode ser usado para desenvolver masterbatches, elastômeros, filmes, peças injetadas e revestimentos – simplificando o portfólio técnico do cliente.

• Suporte local da SuperGrafeno e internacional da BlackSwan
  Engenharia de aplicação, recomendações de formulação, testes comparativos e desenvolvimento conjunto de grades sob medida para a sua linha.

GraphCore™ GC1004 — A nanoplaqueta de grafeno de referência industrial para reforço avançado, desempenho multifuncional e engenharia de materiais de próxima geração.
Entre em contato para recomendações de aplicação, desenvolvimento conjunto e cotações industriais.