炭黑技术天地

导电炭黑的应用领域[2018-10-12]

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
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
半导电材料 静电记录纸,感光纸 电子设备外壳 合成涂料  塑料、橡胶料
防静电
材料 煤矿井下用管材
防静电成型品(外壳、片材)
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
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
弹性体
弹性体
PE、PVC、PP、PS、ABS
导电
材料 面状发热体
CV电缆的半导电层
导电薄膜 塑料类
PE、EVA
硅橡胶
高导电
材料 电磁波屏蔽料
导电油墨、涂料及粘结剂
高端电子接点 塑料类

树脂类

硅橡胶
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。
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
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
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,以达到较 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。

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