導(dǎo)電炭黑性能及添加使用：

時(shí)間：2017-05-15作者：天津星龍?zhí)┗ぎa(chǎn)品科技有限公司瀏覽：82

炭黑與其他導(dǎo)電填充劑相比，對(duì)塑料、橡膠有補(bǔ)強(qiáng)作用。此外，控制炭黑添加量能得到不同導(dǎo)電率的聚合物。 

一般研究認(rèn)為，炭黑導(dǎo)電可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來(lái)解釋，在炭黑填充聚合物當(dāng)中，電傳導(dǎo)是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進(jìn)行。內(nèi)部聚集平均距離受很多參數(shù)影響，包括濃度、結(jié)構(gòu)、聚集體的大小和形態(tài)、尺寸分布、混合效果、溫度等。炭黑根據(jù)制法、原料不同可分成幾類，適宜用于導(dǎo)電填充劑的只是其中一部分，它們必須具備一些基本特性，如比表面積大、捕捉電子的雜質(zhì)少、結(jié)晶度比較好等。 

炭黑的結(jié)構(gòu)性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來(lái)表示的。由凝聚體的尺寸、形態(tài)和每一凝聚體中的粒子數(shù)量構(gòu)成的凝聚體組成的炭黑稱為高結(jié)構(gòu)炭黑。目前常用吸油值表示結(jié)構(gòu)性，吸油值越大，炭黑結(jié)構(gòu)性越高，容易形成空間網(wǎng)絡(luò)通道，而且不易破壞。高結(jié)構(gòu)炭黑顆粒細(xì)，網(wǎng)狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質(zhì)量顆粒多，有利于在聚合物中形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中在眾多炭黑品種中以乙炔炭黑為較佳?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)，粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子較能賦予聚合物導(dǎo)電性，并用統(tǒng)計(jì)方法解釋這個(gè)現(xiàn)象。粒徑分布寬的炭黑，少數(shù)大直徑粒子需要數(shù)目巨大，直徑較小的粒子給予補(bǔ)償，相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數(shù)。
炭黑表面若含有大量氧官能團(tuán)會(huì)影響自由電子的遷移，從而影響導(dǎo)電性。如一些熱裂法和槽法生產(chǎn)的炭黑除了結(jié)構(gòu)性很差外，槽法炭黑表面還帶有大量活性基團(tuán)，所以這兩種炭黑導(dǎo)電性都很差。 

隨著炭黑填充量的增加，電阻值降低。一般在臨界體積分?jǐn)?shù)處，其電阻值急劇降低。國(guó)內(nèi)外探討填充量依賴性的種種研究，大部分都是探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究。該理論認(rèn)為，炭黑填充量越大，處于分散狀態(tài)的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導(dǎo)電通路也越多。 

不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大，炭黑臨界體積分?jǐn)?shù)就越大，意味著體系的導(dǎo)電性下降，因?yàn)樘亢诒砻婧泻軓?qiáng)的極性基團(tuán)，基體極性大，作用增強(qiáng)，這時(shí)強(qiáng)度增加，卻妨礙導(dǎo)電粒子自身的凝集，以致導(dǎo)電性差。聚苯乙烯比聚丙烯、聚乙烯極性要強(qiáng)些，與炭黑極性較相近，所以達(dá)到相同的導(dǎo)電率需要更多的炭黑。 


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