探討導電粒子接觸的幾何學研究

隨著炭黑填充量的增加，電阻值降低。一般在臨界體積分數(shù)處，其電阻值急劇降低。國內(nèi)外探討填充量依賴性的種種研究，大部分都是探討導電粒子接觸的幾何學研究。該理論認為，炭黑填充量越大，處于分散狀態(tài)的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導電通路也越多。

不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大

　　不同極性的高聚物與炭黑組成共混體系的極性越大，炭黑臨界體積分數(shù)就越大，意味著體系的導電性下降，因為炭黑表面含有很強的極性基團，基體極性大，作用增強，這時強度增加，卻妨礙導電粒子自身的凝集，以致導電性差。聚比聚、聚乙烯極性要強些，與炭黑極性更相近，所以達到相同的導電率需要更多的炭黑。

　　但是在多組分基體樹脂與炭黑組成的共混體系中，由于不同基體的極性不同，填充炭黑會產(chǎn)生偏析現(xiàn)象，這時導電性能取決于炭黑粒子在偏析相中的濃度和分布狀態(tài)，還取決于偏析相高聚物所占比例。

鈦酸酯類偶聯(lián)劑處理炭黑表面

　　用鈦酸酯類偶聯(lián)劑處理炭黑表面，既可改善抗靜電性能，又可提高熔體流動性和材料力學性能，而分散劑和非表面活性劑可以防止炭黑粒子的聚集，使其在聚合物當中能夠均勻分散。此外將炭黑與陶土、滑石粉等物質(zhì)并用，也可以提高改性效果。

　　在炭黑中加入低分子蠟，體系的粘度下降，導致體系所受剪切力作用減小，同時低分子蠟包容、浸潤炭黑粒子，使炭黑粒子內(nèi)聚力下降。這兩種力下降幅度隨著分子蠟用量不同而不同。當剪切力的下降幅度大于內(nèi)聚力的下降幅度時，炭黑就不能均勻分散，導電性能較差。

　　加工工藝也是影響導電性能的重要因素，主要包括：混煉條件、聚合物粘度、成型方法、熱處理及存放熟化等。

炭黑導電可用導電能帶、隧道效應(yīng)來解釋

炭黑導電可用導電能帶、隧道效應(yīng)來解釋，在炭黑填充聚合物當中，電傳導是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進行。內(nèi)部聚集平均距離受很多參數(shù)影響，包括濃度、結(jié)構(gòu)、聚集體的大小和形態(tài)、尺寸分布、混合效果、溫度等。炭黑根據(jù)制法、原料不同可分成幾類，適宜用于導電填充劑的只是其中一部分，它們必須具備一些基本特性，如比表面積大、電子的雜質(zhì)少、結(jié)晶度比較好等。