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(guò)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。

炭黑與白炭黑的區(qū)別

一、形成不同

　　1、炭黑

　　炭黑一般是指碳單質(zhì)微粒，一般是由于有機(jī)物燃燒不充分，其7a64e78988e69d8331333433623139中的氫元素和氧元素轉(zhuǎn)化為水，而碳元素燃燒不充分，就會(huì)脫離分子，形成炭黑。

　　2、白炭黑

　　非金屬礦及其延伸物主要用作沉淀法制備白炭黑的硅源。關(guān)鍵技術(shù)是將結(jié)晶二氧化硅和硅酸鹽轉(zhuǎn)化為無(wú)定形二氧化硅。主要原料有硅灰石、橄欖石、蛇紋石、高嶺土、煤矸石、蛋白石、埃洛石、硬質(zhì)高嶺土、粉煤灰等。

　　二、主要用途不同

　　可作黑色染料，用于制造中國(guó)墨、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑。

　　(1)用于彩色橡膠制品中，代替炭黑用于補(bǔ)強(qiáng)。

　　(2)由天然橡膠或合成橡膠制成的粘合劑。

　　(3)作為防結(jié)塊劑，在一些產(chǎn)品中用于改善自由流動(dòng)性。

　　(4)、肥料噴灑等農(nóng)用化學(xué)品。白炭黑用作載體或稀釋劑和崩解劑。

　　(5)透明有色不透明牙膏，以白炭黑為填料和磨料。這種牙膏具有良好的柔韌性和分散性，膏體光滑、柔軟、耐磨。

有特殊要求的色素炭黑

用于涂料、油墨和塑膠的碳黑稱為色素炭黑，或者顏料炭黑。色素炭黑用到涂料、油墨、塑膠里，還有導(dǎo)電、防靜電、屏蔽紫外線、防止樹脂老化的作用，因此，人們區(qū)別用于橡膠的炭黑，把色素炭黑廣義地稱之為特種炭黑。據(jù)美國(guó)咨詢集團(tuán)的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)：2007年世界炭黑生產(chǎn)能力為1016萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)2012年世界炭黑生產(chǎn)能力將增加到1200萬(wàn)噸以上。其中被應(yīng)用于輪胎和橡膠工業(yè)的橡膠用炭黑占總產(chǎn)量的90%以上，只有大約10%的炭黑作為色素。

色素炭黑的特點(diǎn)：與其他顏料相比，碳黑有更好的著色力和遮蓋力；與其他顏料相比，炭黑有非常優(yōu)異的耐熱性、耐化學(xué)性和耐光性。由于炭黑的粒徑只有幾個(gè)納米到幾十個(gè)納米，孔隙率達(dá)90%，又是無(wú)機(jī)材料，因此普通炭黑很難穩(wěn)定地分散到有機(jī)的樹脂體系中，而經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制和特殊改性工藝生產(chǎn)的色素炭黑則能很好的在涂料、油墨和塑膠體系中體現(xiàn)分散性。

炭黑的分散

一般色素炭黑在涂料中的分散需經(jīng)理三個(gè)過(guò)程：1：炭黑被涂料潤(rùn)濕，由炭黑-空氣界面轉(zhuǎn)為炭黑-漆料界面。2：炭黑被分散，炭黑的附聚體被破碎為聚集體。3：炭黑粒子的穩(wěn)定化。炭黑聚集體表面吸附漆料中的樹脂和表面活性劑，以保持膠態(tài)粒子的穩(wěn)定狀態(tài)。

色素碳黑的潤(rùn)濕是指油漆侵透了炭黑附聚體的空隙，炭黑附聚體的大小，空隙率，特別是表面化學(xué)性對(duì)潤(rùn)濕有很大影響。支配炭黑附聚體分散的因素是剪切速度和剪切應(yīng)力，體系粘度和附聚體自身特性，在高剪切速度，高剪切應(yīng)力，高粘度的體系中，炭黑附聚體叫容易分散，炭黑粒徑較大，結(jié)構(gòu)較高時(shí)，聚集體和聚集體之間形成附聚體的凝聚力較弱，而比較容易分散。

炭黑的分散穩(wěn)定性對(duì)涂料來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分重要的性質(zhì)，如果分散不穩(wěn)定，在涂料保存過(guò)程中，炭黑聚集體體重新凝聚為附聚體，即所謂“返粗”現(xiàn)象，不僅會(huì)使涂膜黑度發(fā)生變化，也會(huì)使涂膜的其他性能降低。