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炭黑填充導電材料的研究

成型溫度、壓力及延伸率對電阻值都有影響，在導電塑料加工成型時，為了取得分散成各向異性的效果及把由于剪切力造成的炭黑結構破壞減小到限度，對一些加有彈性體、橡膠作為基體的導電塑料，往往需要交聯(lián)或加硫硫化，這時交聯(lián)、加硫條件、混合料的熟化及存放時間等都會影響材料導電性。盡管炭黑填充導電塑料的研究已有很大進展，但一些影響因素的試驗數據還很缺乏。隨著納米技術的發(fā)展，炭黑填充導電材料出現(xiàn)新的特性，炭黑填充導電材料的研究也將更加廣闊。

炭黑比橡膠價格低,故一般配方傾向于多用炭黑

炭黑配合量對于不同橡膠，不同溫度是不相同的，對于結晶性天然橡膠來說，配合量是使橡膠分子鏈在大變形時易于取向生成結晶，因而炭黑用量較少；而對于非結晶型的丁苯橡膠而言，則是增加分子鏈間的吸引力，由此增加彈性體的強度，獲得補果，因而炭黑用量較多。另外，同一彈性體和同一填料，在混煉溫度為100℃時的填充量比20℃時的填充量大。

炭黑比橡膠價格低，故一般配方傾向于多用炭黑。但是，如果炭黑用量過多，反而會使硫化膠的物理性能下降，達不到應有的補果。一是由于相對減少了橡膠用量，二是由于分散性不好，削弱了橡膠和炭黑間的相互作用，所以強度下降。故應該綜合考慮膠料的加工性、滯后性以及破壞特性，選用適當配合量。

炭黑填充量可用炭黑的DBP吸收值預先測定

炭黑的填充量可用炭黑的DBP吸收值預先測定。例如，ISAF的DBP吸附值為1.25cm3/g，橡膠的相對密度為0.95，則100g炭黑至少可配合118g橡膠（1.25×0.95=1.18），或是100g橡膠可容納85g炭黑（ISAF）。同理，低結構炭黑容量可以更多。如果炭黑填充量過多，則容易結團，無法進一步分散。實際上，只有炭黑母煉膠才能達到如此高的炭黑濃度。

塑料著色是采用純顏料，但直接使用純顏料粉末，往往純在分散不好和飛揚污染的問題，因此出現(xiàn)了加有不同分散劑的粉狀色料、膏狀色料、液體色料，以及其中有分散劑和樹脂的著色母料（或稱色母料、色母粒），還有樹脂和色料已按制品要求混合并分散好的，可直接成型的著色粒料，其制法、用法和適用樹脂類型可見下表。

炭黑粒徑理論上,炭黑的粒徑越小,單位體積中的粒子數越多,有利

炭黑粒徑 理論上,炭黑的粒徑越小,單位體積中的粒子數越多,有利于提高導電性。這在橡膠用導電制品中是正常的。但在用于導電塑料制品時,若炭黑粒子過小,因塑料塑化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小團塊存在于基料中,使導電塑料制品的力學性能降低,失去實用價值。所以要把炭黑的粒徑控制在一定范圍內,才能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的炭黑粒子數,提高塑料制品的導電性能,同時不破壞或少破壞制品原有的力學性能。