"影響炭黑導電性能的因素

1.炭黑粒徑

理論上,炭黑的粒徑越小,單位體積中的粒子數越多,有利于提高導電性。這在橡膠用導電制品中是正常的。但在用于導電塑料制品時,若炭黑粒子過小,因塑料塑化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小團塊存在于基料中,使導電塑料制品的力學性能降低,失去實用價值。所以要把炭黑的粒徑控制在一定范圍內,才能保證炭黑既可在塑料中獲得良好的分散,又可大大增加塑料中單位體積內的炭黑粒子數,提高塑料制品的導電性能,同時不破壞或少破壞制品原有的力學性能。

2.炭黑結構

DBP值的大小代表了炭黑聚集體結構的高低,一般說來,DBP 值高時炭黑呈鏈枝狀結構,導電性較好。各種重油造氣副產品炭黑的DBP 值都非常高,而從電子顯微鏡發(fā)現它們是空殼形態(tài)微觀結構,說明其結構并非很高。它的高導電性可能一是由于其單位質量下體積更大的結果,二是剪切破壞了部分一次結構,產生了大量的新微粒。要獲得在塑料中好的導電性能,炭黑必須是粒徑較大,結構不宜太高,使炭黑的結構成線狀結構。一方面可促使炭黑在塑料中的分散,另一方面有利于形成導電網絡,用少量炭黑即可達到抗靜電作用。

3.炭黑粗糙度

由于炭黑的導電需要有一定的粗糙度,使炭黑易形成導電通道,故要求炭黑的氮吸附表面積和CTAB表面積的差值較大。

4.表面揮發(fā)分

炭黑表面的揮發(fā)分主要是由一些有機基團和未能完全裂解的油膜結成,形成一層絕緣層,增加了炭黑粒子之間的勢壘,嚴重影響導電性,必須將揮發(fā)分控制在較低限度內。

5.灰分和水分

炭黑中灰分和水分含量高,實際上降低了炭黑的含量,同樣對導電性有不利的影響,在生產中要注意控制炭黑中灰分及水分的含量。相比之下Ketjen BlackEC 和乙炔炭黑的含碳量均高達99.8 %左右,而一般炭黑則不到98 %。水分含量一般應控制在2.5 %以下,否則將產生大量的氣泡,影響制品的力學性能。"