导电炭黑的应用

R-sword

导电炭黑的应用
. G( j( j3 E/ _1 a, B- E- d# S1 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。
$ Z" k4 g6 O% S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 p( l3 J# K! f2 导电炭黑的种类
& J$ n( u4 F1 j2 C4 e- @       部分炭黑生产商的主要导电炭黑牌号见表1。
5 T7 }. _# a2 B+ N" G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
9 B# Q2 |1 c0 m5 F$ }2 z; L) B1        Cabot卡博特公司        BP2000，Vulcan P，Vulcan XC—72， BP2，BP7
2 S4 P* G% q6 c, V: V$ B1 n* @2        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
4        Columbian哥伦比亚公司        Reven 14，16，975，SC，C
5        TIMCAL特米高公司        Ensaco350G，250G
6        Agrofert爱格富公司        CHEZACAR-A，CHEZACAR-B
! n$ U$ b) U1 W7        Mitsubishi三菱化成公司        3030#，3150#，3250#，3750#，3950#
; j' v+ j3 M6 L% a) a0 o8 \2 f4 b8        KCB公司        40B1，40B2
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
. U6 j. c2 z- L8 ?  V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。
' ?! x3 T* ]/ I- r3 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
" k; b' m- t, E+ n6 V5 Y+ a       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
# b; U9 n4 }8 ~' \! k; A类别        半导电        防静电        导电        高导电
+ k8 u7 p) W, E0 S2 y/ E' d" }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
* l" S& X6 X( a' J, L4 J材料        应用实例        基材树脂
( u7 t- o$ l% J6 e6 l半导电
材料        静电记录纸，感光纸
电子设备外壳        合成涂料
/ }/ C, A' z- }) A$ e8 l0 c塑料、橡胶料
防静电
# {8 s8 L" R# Y) O1 ?材料        煤矿井下用管材
防静电成型品（外壳、片材）
9 U/ S! ~/ O+ b. q3 t( M防静电输送带及软管
防静电胶辊，复印机辊，印刷机辊，
; c- U% Y* n3 E* z7 b2 \8 J. _/ j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
! `+ q" O: _; R) ePS、ABS 、PE、PVC
2 f% |; k- I2 `% k! {4 i弹性体
弹性体
弹性体
& Q* z* b: i0 @" D- Q' ]PE、PVC、PP、PS、ABS
导电
* t7 {0 e) v6 v* d) ~, N材料        面状发热体
3 A3 L$ e" B6 QCV电缆的半导电层
, `* E. b% [  }4 [6 X7 _% o/ G导电薄膜        塑料类
PE、EVA
硅橡胶
高导电
2 b2 a' P2 O; W材料        电磁波屏蔽料
导电油墨、涂料及粘结剂
! _$ V6 X* k6 g0 C3 U& G+ S+ T高端电子接点        塑料类
' c! z4 k$ Y1 d( X4 ~0 x) A1 Z树脂类
硅橡胶
  q7 ?5 Z# Q, x. A
4 导电性的影响因素
4.1 炭黑性能的影响
; s4 u, U+ `# C8 K# y' s+ S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。
4 \9 l0 u  J8 @, W/ J9 [炭黑结构的增加，高分子混合物的体积电阻率将减小。
( u; e3 D. O9 A, F: ~2 \: q$ R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。
9 ?! H; u2 `1 n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
       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。
: W; z% e1 g, |: q! l4.3 加工条件的影响
3 o/ N+ W* t$ s. L       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。
5 v% u9 o8 T4 k/ Y       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。
: X5 Y% j  x$ N9 Y3 N" h5           导电炭黑的选择
性价比是选择导电炭黑的重要指标。
  X3 F7 K+ _5 b' ?        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。
( N0 T9 ]# _) ~8 h$ m/ b
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。  
. B1 m8 `% F0 {$ ]* d
# a5 y. h, d% |3 v! r' Z
! z7 d- o- D* |0 @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。
" A& |3 F4 E8 m* |# ~
7 Y  n. ~! N- x% ^: e3、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