导电碳黑的应用

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导电碳黑的应用(2006-12-21)

1 概述
随着经济发展和技术进步，对导电性功能高分子材料的需求显著增长，而且其应用领域不断扩展，日益受到人们广泛的关注。本文着重讨论高分子材料用导电炭黑的应用及选择的一般原则。

2.导电炭黑的应用领域
一般根据其体积电阻率的大小分为防静电、半导电和导电三类。各类用途的体积电阻率列于表3
炭黑填充型导电高分子材料主要作为防静电、半导电用途，其应用实例列于表4。

3. 导电性的影响因素

A 炭黑性能的影响
将炭黑填充到高分子材料中，都会降低其体积电阻率，其降低程度取决于炭黑粒子性能及其填充量。当炭黑的其他特性相同时，其原生粒子越细，原生聚集体越小，高分子混合物的体积电阻率就越低。
炭黑结构的增加，高分子混合物的体积电阻率将减小。
高导电性的炭黑基本性能必须是粒径小，比表面积大，结构高度发达，浮获π电子的杂质少，石墨化程度高和具有多孔性。
高分子材料中，炭黑含量的多少，直接影响到导电网络的形成，要赋予高分子材料导电性，其炭黑含量必须达到临界浓度。不同的导电炭黑在同一高分子材料中的临界浓度不同。

B 高分子材料的影响
橡胶的种类不同，其炭黑复合材料的导电效果也有差异。容易获得导电性的顺序为：三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶。硅酮橡胶适合大量用做导电橡胶材料。

C 加工条件的影响
炭黑填充到高分子材料中，受加工条件影响，造成炭黑的分散状态和结构破坏程度的不同，致使其导电性出现很大的差异。因此，炭黑在高分子材料的分散过程应避免分散不足或分散过度，以达到最佳分散状态。
对导电性影响由大到小的顺序为：注射成型、挤出成型、压延成型、加压成型。加压硫化、延长硫化时间会使电阻率较低。