導(dǎo)電炭黑性能及添加使用:
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?zhuān)谔亢谔畛渚酆衔锂?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(lèi),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(chēng)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??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更能賦予聚合物導(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,直徑更小的粒子給予補(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)。