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炭黑导电性能的影响因素有哪些[2016.05.10]

炭黑粒径

理论上,炭黑的粒径越小,单位体积中的粒子数越多,有利于提高导电性。这在橡胶用导电制品中是正常的但在用于导电塑料制品时,若炭黑粒子过小,因塑料塑化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小团块存在于基料中,使导电塑料制品的力学性能降低,失去实用价值。所以要把炭黑的粒径控制在一定范围内,才干保证炭黑既可在塑料中获得良好的分散,又可大大增加塑料中单位体积内的炭黑粒子数,提高塑料制品的导电性能,同时不破坏或少破坏制品原有的力学性能。

炭黑结构

DBP值的大小代表了炭黑聚集体结构的高低,一般说来,DBP值高时炭黑呈链枝状结构,导电性较好。各种重油造气副产品炭黑的DBP值都非常高,而从电子显微镜发现它空壳形态微观结构,说明其结构并非很高。高导电性可能一是由于其单位质量下体积更大的结果,二是剪切破坏了局部一次结构,发生了大量的新微粒。要获得在塑料中好的导电性能,炭黑必须是粒径较大,结构不宜太高,***好使炭黑的结构成线状结构。一方面可促使炭黑在塑料中的分散,另一方面有利于形成导电网络,用少量炭黑即可达到抗静电作用。

炭黑粗糙度

由于炭黑的导电需要有一定的粗糙度,使炭黑易形成导电通道,故要求炭黑的氮吸附外表积和CTA B外表积的差值较大。

外表挥发分

炭黑表面的挥发分主要是由一些有机基团和未能完全裂解的油膜结成,形成一层绝缘层,增加了炭黑粒子之间的势垒,严重影响导电性,必需将挥发分控制在较低限度内。

灰分和水分

炭黑中灰分和水分含量高,实际上降低了炭黑的含量,同样对导电性有不利的影响,生产中要注意控制炭黑中灰分及水分的含量。相比之下KetjenBlackEC和乙炔炭黑的含碳量均高达9918%左右,而一般炭黑则不到98%水分含量一般应控制在215%以下,否则将产生大量的气泡,影响制品的力学性能。