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炭黑導(dǎo)電性能的影響因素有哪些
炭黑粒徑
理論上,炭黑的粒徑越小,單位體積中的粒子數(shù)越多,有利于提高導(dǎo)電性。這在橡膠用導(dǎo)電制品中是正常的但在用于導(dǎo)電塑料制品時(shí),若炭黑粒子過小,因塑料塑化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小團(tuán)塊存在于基料中,使導(dǎo)電塑料制品的力學(xué)性能降低,失去實(shí)用價(jià)值。所以要把炭黑的粒徑控制在一定范圍內(nèi),才干保證炭黑既可在塑料中獲得良好的分散,又可大大增加塑料中單位體積內(nèi)的炭黑粒子數(shù),提高塑料制品的導(dǎo)電性能,同時(shí)不破壞或少破壞制品原有的力學(xué)性能。
炭黑粗糙度
由于炭黑的導(dǎo)電需要有一定的粗糙度,使炭黑易形成導(dǎo)電通道,故要求炭黑的氮吸附外表積和CTA B外表積的差值較大。
炭黑炭黑的PH值與吸附能力的關(guān)系
色素炭黑越黑,其酸性也較高,PH值約在2.5 ~ 4.5之間,吸附能力越高,普通的炭黑其PH值幾乎是中性的,因此其吸附能力不明顯。由于炭黑的吸附能力對涂料的干燥性有特殊影響,常因吸附色漆中的催干劑而使涂膜干率減退。
當(dāng)炭黑的PH值為4以下時(shí),其酸性越大,對催干劑的吸附能力也越大,則對抗干性能影響也就越明顯。炭黑的抗干作用,不是在制漆后立即表現(xiàn)出來,而是在完全或部分地對催干劑吸附后(貯存期內(nèi)),經(jīng)過一段時(shí)間才反應(yīng)出來。因此,在設(shè)計(jì)色漆配方時(shí),要考慮適當(dāng)增加催干劑用量。
色素炭黑的表面揮發(fā)物起到哪些作用
色素炭黑可以用來改變聚合物的電性能,選擇合適的炭黑可以提高塑料的導(dǎo)電性或者絕緣性能。如果需要提高塑料的導(dǎo)電性,應(yīng)當(dāng)選擇粒徑較小、結(jié)構(gòu)高度有序、揮發(fā)物含量較低的炭黑產(chǎn)品,而如果要增加塑料的絕緣性,應(yīng)選擇力度較粗、結(jié)構(gòu)無序、揮發(fā)物含量較低的色素碳黑產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)無序的色素炭黑產(chǎn)品中,自由電子運(yùn)動(dòng)中接觸的概率相對較少,而表面的揮發(fā)物起到了絕緣作用。
色素炭黑的性能較多,在工業(yè)生產(chǎn)中用途較廣,除了作為橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑,也可作為顏料、UV穩(wěn)定劑、PP、PE等塑料的導(dǎo)電填料等。碳黑在聚合物中作為填充材料使用時(shí),可以起到以下作用:作為防紫外線的穩(wěn)定劑;提高力學(xué)性能的增強(qiáng)劑(用于橡膠);作為顏料,增加材料的不透光性,降低成本,改變材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性。作為填料用的色素炭黑一般粒度較粗的爐法炭黑和熱裂解炭黑,因?yàn)檫@兩種產(chǎn)品的成本較低、分散相對較為容易。炭黑具有抗紫外線穩(wěn)定性和較好的熱穩(wěn)定性,可吸收有害的紫外線,而且在已經(jīng)添加色素炭黑的塑料聚合物中,碳黑可以抑制自由基降解產(chǎn)物的形成,起到抗老化作用。