导电炭黑技术应用蓝冠官网与分析(3-2)
2023-07-26 10:15
随着炭黑填充量的增加,电阻值降低。一般在临界体积分数处,其电阻值急剧降低。国内外探讨填充量依赖性的种种研究,大部分都是探讨导电粒子接触的几何学研究。该理论认为,炭黑填充量越大,处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大,粒子间的平均距离越小,相互接触的几率越高,炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多。
不同极性的高聚物与炭黑组成共混体系的极性越大,炭黑临界体积分数就越大,意味着体系的导电性下降,因为炭黑表面含有很强的极性基团,基体极性大,作用增强,这时强度增加,却妨碍导电粒子自身的凝集,以致导电性差。聚苯乙烯比聚丙烯、聚乙烯极性要强些,与炭黑极性更相近,所以达到相同的导电率需要更多的炭黑。
但是在多组分基体树脂与炭黑组成的共混体系中,由于不同基体的极性不同,填充炭黑会产生偏析现象,这时导电性能取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态,还取决于偏析相高聚物所占比例。
用钛酸酯类偶联剂处理炭黑表面,既可改善抗静电性能,又可提高熔体流动性和材料力学性能,而分散剂和非表面活性剂可以防止炭黑粒子的聚集,使其在聚合物当中能够均匀分散。此外将炭黑与陶土、滑石粉等物质并用,也可以提高改性效果。
在炭黑中加入低分子蜡,体系的粘度下降,导致体系所受剪切力作用减小,同时低分子蜡包容、浸润炭黑粒子,使炭黑粒子内聚力下降。这两种力下降幅度随着分子蜡用量不同而不同。当剪切力的下降幅度大于内聚力的下降幅度时,炭黑就不能均匀分散,导电性能较差。
加工工艺也是影响导电性能的重要因素,蓝冠官网产品规格主要包括:混炼条件、聚合物粘度、成型方法、热处理及存放熟化等。
混炼条件影响导电性的研究有很多,国外科学家通过调节混炼时间分别测定对应的电阻值、力学性能及分散性结果表明,电阻值随着混炼时间增加急速下降,达到一个最低值后,又逆向升高。
在低含量炭黑的情况下,这种影响也不明显,但在临界含量时,由于剪切对少量链接成通路的炭黑破坏严重,这时影响就十分敏感,而高含量时,由于链接作用的炭黑将会很多,在遭受链式破坏时,又会形成新的链式结构,这时受混炼条件影响又重新减弱。
不同成型方法对材料导电性影响很大。热敏导电材料在采用不同的成型方法时就显示不同导电特征,压制成型过程中,对材料的导电特性影响不大。注射成型过程中增加一个熔融混合过程,使炭黑粒子在注射过程中纵向和横向重新分布,
蓝冠炭黑厂使电阻增大。挤出成型时,在一定剪切力作用下,使炭黑粒子进一步分散,材料导电性提高。因此许多研究认为最适合采用的成型方法为挤出成型。