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哪些因素對導電炭黑的導電性有影響

  哪些因素對導電炭黑的導電性有影響

  專家指出,由導電炭黑與單一聚合物共混制備的抗靜電或導電材料,通常需要填充15%~20%質量份數的炭黑。只有當相鄰兩個炭黑粒子之間的距離縮短到1.5~10nm時,兩粒子才能相互導通,進而形成導電通道;相鄰兩個炭黑粒子之間的距離約0.35rim時,粒子間的接觸可近似為純粒子的接觸。

  當把導電炭黑在真空或是惰性氣體加熱除去含氧揮發份和油狀雜質后,其電阻便會顯著減小。當炭黑粒徑減小,即它的分散度增加時,由于在單位體積內粒子數目增加,也會是電阻減小。因此可以說,較細粒子的炭黑具有較好的導電能力,炭黑的結構是影響炭黑的導電性能的重要因素,這顯然是由于炭黑鏈枝結構或纖維結構的存在。

  導電炭黑的導電性能與炭黑粒子的內部微觀結構的改變、表面性質、粒子大小和結構密切相關。炭黑粒子的內部微觀結構的改變對他的導電性能有顯著影響,石墨化的炭黑具有較高的導電率。當炭黑的表面含有揮發份或焦油狀雜質(即溶劑抽出物)時,由于炭黑表面覆蓋一層含氧化合物的膜,使炭黑粒子表面形成一層絕緣層,這種絕緣層的存在會顯著地增加炭黑的電阻。

  當然即便是高填充同樣也會帶來許多不利影響,如復合體系的熔體粘度增大、加工性能變差;材料力學性能特別是沖擊強度明顯降低;炭黑粒子容易從復合體系中脫落,造成對環境的污染;電阻率不易控制,再現性差等。因此降低炭黑填充量是改善復合型抗靜電或導電聚合物性能的關鍵。


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