成型温度、压力及延伸率对电阻值都有影响,在导电塑料加工成型时,为了取得分散成各向---的效果及把由于剪切力造成的炭黑结构破坏减小到限度,对一些加有弹性体、橡胶作为基体的导电塑料,往往需要交联或加硫---,这时交联、加硫条件、混合料的熟化及存放时间等都会影响材料导电性。尽管炭黑填充导电塑料的研究已有很大进展,但一些影响因素的试验数据还很缺乏。随着纳米技术的发展,炭黑填充导电材料出现新的特性,炭黑填充导电材料的研究也将广阔。
炭黑作为塑料用颜料,常用的剂型有粉状和粒状。粉状炭黑属于难分散和易飞扬和污染的颜料,因此除了配合量---的导电或抗静电塑料,以及作为着色母料的原料以外,已很少采用。粒状炭黑飞扬虽较少,但分散更难,故在塑料着色中多采用粉状炭黑。
类别
制造方法
使用方法
适用塑料
干粉(dc)
染料或颜料、分散剂、石蜡和金属盐用高速混合机混合
着色剂和树脂在高速混合机或转鼓混合机混合后成型
pe/pp/ps/abs/pvc等
膏、糊(pc)
染料或颜料、分散剂、可塑剂、ps和多元醇在捏合机或蝶式混合机,回转圆盘式搅拌机中混合后在三辊研磨机或砂磨机中混炼
着色剂和树脂在回转圆盘式搅拌机中混合后成型
ps/pur,pe等
浆料(lq)
染料或颜料、分散剂和表面活性剂在蝶式混合机中混合后在三辊研磨机或砂磨机中混炼
着色剂和树脂在转子泵或齿轮泵中混合后成型
pe,pp,ps,abs,pvc等
母料(mb)
染料或颜料、树脂和分散剂在高速混合机中混合后在挤出机中混炼
着色剂和树脂在加料器中混合后成型
pe,pp,ps,abs,pvc等
粒料(cp)
着色剂和树脂在高速混合机或转简式混合机中混合后在挤出机中混炼
着色粒料可直接成型
pe,天津喷雾炭黑,pp,ps,abs,pvc等
注:pvc可和干粉或膏、糊及增塑剂、添加剂在密炼机或双螺杆挤出机中混合后成型。
炭黑在塑料中的导电作用来自于炭黑---体或附聚体之间的相互接触所形成的导电通道。
当炭黑在塑料中配合量较低时,炭黑---体在聚合物中分散,---体与---体之间相距约10nm或更远,这时配合料的电性能受聚合物相所支配是不导电。当配合量增多时,---体之间的平均距离将减少。假设炭黑都被分散到单个---体的水平,而且所有的---体在配合料中分布是均匀的,那么配合料的电阻率在炭黑配合量增加到---体能相互接触之前将保持不变,此后再增加微小的量就会迅速下降。然而,炭黑实际将被分散为1-10um大小不等的---体或附聚体,在附聚体所在区域或其内部,炭黑的配合量将高于聚合物中炭黑配合量的平均值,因此其局部电阻率将较低,其次在配合料中---体和附聚体无序而非均匀分布的,因此在配合料的电阻率变化将较为平缓而不会十分陡峭。
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