导电炭黑的应用

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导电炭黑的应用
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。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。
! l7 I. A, o/ n* i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
) p& c2 T" u1 X       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
; x2 p6 Y& O8 D0 f, j! }( {! P序号        生产商        导电炭黑牌号
3 [+ q% I  y7 |  P! }9 s( W1        Cabot卡博特公司        BP2000，Vulcan P，Vulcan XC—72， BP2，BP7
2        Degussa德固萨公司        Printex XE2B ，Printex L，L6，XE2
/ Q- X4 Q2 ]. l7 A: o3 F1 j8 b3        AKZO阿克苏公司        ketjen black EC-600JD，EC-300J
2 y3 Y' r  A/ I) U4        Columbian哥伦比亚公司        Reven 14，16，975，SC，C
0 M5 X$ {( e5 z" Y2 a. m5 m5        TIMCAL特米高公司        Ensaco350G，250G
6        Agrofert爱格富公司        CHEZACAR-A，CHEZACAR-B
7        Mitsubishi三菱化成公司        3030#，3150#，3250#，3750#，3950#
8        KCB公司        40B1，40B2
/ Z% b7 `" B; ~& ?2 k9        九江亚米特石化有限公司        YML-100，YML-200
, O4 Q; \4 }/ @/ v! T10        临淄华光化工厂        HG-1P，HG-1B
: l* m5 u0 e/ T0 @& a0 J+ |& K, O2 T11        中橡集团炭黑院        Vl， SL10
7 ~9 a. L; Z3 y# s/ k( f' z. X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。
6 _$ d7 i8 M- J$ E' k3 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
       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
: i7 `: `6 A" _2 H: b6 e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
4 {( L& Y- w8 d+ F% P& M# z2 C% u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
  Q$ G0 J, M/ s  O% o$ t0 C半导电
$ I+ U/ }" d2 W( N9 S; U材料        静电记录纸，感光纸
电子设备外壳        合成涂料
塑料、橡胶料
7 o' z# k5 k8 s/ s+ i防静电
, N$ U- l9 }, S, K6 D( {2 g材料        煤矿井下用管材
防静电成型品（外壳、片材）
" a& o, E7 O  [  J3 L  y防静电输送带及软管
防静电胶辊，复印机辊，印刷机辊，
防爆电缆，导电轮胎
$ V  N+ V- D: G4 }/ q与集成电路有关的搬运箱、保管用托架、盘、袋等        PE、PVC
# I% f. m6 k8 b0 w7 h+ P  e6 g. o; cPS、ABS 、PE、PVC
弹性体
弹性体
弹性体
PE、PVC、PP、PS、ABS
导电
+ F* N) P3 F# y材料        面状发热体
/ q( l/ G# E% Z1 u) G* g+ ?CV电缆的半导电层
! X, [4 w& Z" L& ]9 e: ^导电薄膜        塑料类
PE、EVA
% c8 }3 J+ l, P% \硅橡胶
. H$ y, z$ V& E高导电
0 `& Y" _/ Y8 Z9 c+ V材料        电磁波屏蔽料
导电油墨、涂料及粘结剂
0 E( G7 p( r1 E% k, s高端电子接点        塑料类
( {5 G) r- @. b7 A+ N树脂类
硅橡胶
1 w3 L; W4 y  Q2 ^
4 导电性的影响因素
4.1 炭黑性能的影响
5 I5 o1 ^6 p0 P7 I$ f  G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。
. Q4 x' s& ?0 D* a# p2 n1 y" O4.2 高分子材料的影响
. g+ ?/ z5 S" R! t5 q       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。
* ]7 X& M2 |% d4.3 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。
$ o* v  y9 k- h0 |       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。

7 d  v$ |1 E3 Q) n8 W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。

) ^" |5 ^6 X- ]0 R/ s3、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