导电炭黑的应用

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导电炭黑的应用
) X) w  C7 q& u% m1 概述
3 V" h- f% `2 M9 J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。炭黑填充型（或称添加型）导电高分子材料，是指以普通高分子材料为基体或载体，与导电炭黑进行复合而制得的一种功能材料。
导电炭黑亦称特种炭黑或专用炭黑，因其性能优异、价格相对低廉，被导电和防静电行业广泛使用。炭黑填充型导电高分子材料已逐步形成一个新兴的化工产业，包括功能高分子材料、特种和新型涂料、辐射交联材料、特种和新型橡胶塑料制品等十余类，日益受到人们广泛的关注，广泛应用于矿用管材、电缆屏蔽、活性炭加工、航天航空、电子电器、石油化工、交通车辆等国民经济诸多领域。
2 导电炭黑的种类
       部分炭黑生产商的主要导电炭黑牌号见表1。
表1 部分炭黑生产商的主要导电炭黑牌号
序号        生产商        导电炭黑牌号
0 e  r* A) n) z5 v' P1 k+ B1        Cabot卡博特公司        BP2000，Vulcan P，Vulcan XC—72， BP2，BP7
& G) y8 x& h' L7 p2        Degussa德固萨公司        Printex XE2B ，Printex L，L6，XE2
3        AKZO阿克苏公司        ketjen black EC-600JD，EC-300J
, k5 e9 A3 }# z4        Columbian哥伦比亚公司        Reven 14，16，975，SC，C
4 _/ m- t. D3 U) O0 N$ J5        TIMCAL特米高公司        Ensaco350G，250G
$ S: h' n" y8 e3 }0 }6        Agrofert爱格富公司        CHEZACAR-A，CHEZACAR-B
7        Mitsubishi三菱化成公司        3030#，3150#，3250#，3750#，3950#
7 S; R* k7 d7 {' U8 p8        KCB公司        40B1，40B2
8 F) l7 g2 K2 n7 [3 k% ?) _9        九江亚米特石化有限公司        YML-100，YML-200
10        临淄华光化工厂        HG-1P，HG-1B
11        中橡集团炭黑院        Vl， SL10
近年来，临淄华光化工厂和九江亚米特石化有限公司一直致力于SHELL导电炭黑的研发，且兼顾了成本和性能的平衡，应用于不同的领域，SHELL导电炭黑的导电性能得到了广大用户的认可。
3 导电炭黑的应用领域
       导电炭黑是复合型导电材料的重要填料。复合型导电材料一般根据其体积电阻率的大小划分为半导电体、防静电体、导电体、高导电体。各类用途的体积电阻率列于表2
6 o7 _7 a2 u( E2 `* O       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3。
表2 高分子材料各类用途的体积电阻率
类别        半导电        防静电        导电        高导电
体积电阻率/Ω•cm        107～1010        104～107        102～104        10-3～102
表3 炭黑填充型导电高分子材料应用实例
材料        应用实例        基材树脂
: Z4 @5 f! o: l4 C半导电
$ T- Q  B: Z2 U材料        静电记录纸，感光纸
电子设备外壳        合成涂料
/ o( x% J; v" }: S1 }塑料、橡胶料
防静电
; o4 h* Y7 q% ?. i9 Z材料        煤矿井下用管材
防静电成型品（外壳、片材）
' O+ ]+ Y4 q3 p; o防静电输送带及软管
, }  c! g% F# E: |3 u6 s7 S防静电胶辊，复印机辊，印刷机辊，
* O) J& v( V/ l5 U  s防爆电缆，导电轮胎
与集成电路有关的搬运箱、保管用托架、盘、袋等        PE、PVC
PS、ABS 、PE、PVC
弹性体
% T* q. Y2 d* c9 b7 R6 t* m弹性体
弹性体
$ V$ C  e1 h4 L" i6 l* rPE、PVC、PP、PS、ABS
! |2 Z* A; G  ^- N6 q; f导电
材料        面状发热体
# k+ @. E' y: U7 t2 kCV电缆的半导电层
导电薄膜        塑料类
' k  s* Y- ~7 ?: G/ nPE、EVA
硅橡胶
4 P" T$ B8 i* ]! @" C高导电
材料        电磁波屏蔽料
$ [! Z) t( M' S导电油墨、涂料及粘结剂
高端电子接点        塑料类
树脂类
! E$ R! A0 O! G硅橡胶
/ W% C1 M" u2 I/ P: u& }
4 导电性的影响因素
4.1 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。
, @/ ]9 [9 Y0 M: g/ p0 `& Y( [+ K3 D7 N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。
4.2 高分子材料的影响
. Z! V) Z7 ]( g       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。
4.3 加工条件的影响
: S+ O- E9 u9 G: a- h% m       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。
5           导电炭黑的选择
性价比是选择导电炭黑的重要指标。
        国外导电炭黑如卡博特公司（Cabot）的BP2000、德固萨公司（Degussa）的Printex XE2B、阿克苏公司（AKZO）的ketjen black EC-600JD，其导电性能十分优异，但每吨十多万甚至二十多万的价格也十分惊人。目前国内的导电炭黑，如亚米特的YML-100、华光的HG-1P就导电性来讲，与上述国外品牌相差无几，但每吨一万五左右的价格，便是广大用户可以接受的价位

liux_j

谢 谢 ！  学 习 学 习

木耒

xuexi                   kkkkkkk

rtiany

很有用的材料，谢谢1

水杉树

很不错的资料，对材料的选择有帮助

中制橡胶

了解.................

eastaegis

1、上述炭黑主要是油炉法生产的导电炭黑。

用油炉法生产的导电炭黑，结构非永久性结构，加工混合时在机械力的作用下，这种结构会引起不同程度的破坏。  


2、另外，上述导电炭黑中，有的只适应于一般档次的常规塑料而不能应用于硅橡胶，有的又非常昂贵。

3、而且，只按导电、超导、特导分类的话，乙炔炭黑本身就属于超导类炭黑。

zhanghualiang

很好很强大 学习了