炭黑填充導(dǎo)電材料的研究

成型溫度、壓力及延伸率對(duì)電阻值都有影響，在導(dǎo)電塑料加工成型時(shí)，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(jié)構(gòu)破壞減小到限度，對(duì)一些加有彈性體、橡膠作為基體的導(dǎo)電塑料，往往需要交聯(lián)或加硫硫化，這時(shí)交聯(lián)、加硫條件、混合料的熟化及存放時(shí)間等都會(huì)影響材料導(dǎo)電性。盡管炭黑填充導(dǎo)電塑料的研究已有很大進(jìn)展，但一些影響因素的試驗(yàn)數(shù)據(jù)還很缺乏。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，炭黑填充導(dǎo)電材料出現(xiàn)新的特性，炭黑填充導(dǎo)電材料的研究也將更加廣闊。

探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)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?jǐn)?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(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究。該理論認(rèn)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(dǎo)電通路也越多。

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(dòng)性和材料力學(xué)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(dāng)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(dǎo)致體系所受剪切力作用減小，同時(shí)低分子蠟包容、浸潤(rùn)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(dāng)剪切力的下降幅度大于內(nèi)聚力的下降幅度時(shí)，炭黑就不能均勻分散，導(dǎo)電性能較差。

　　加工工藝也是影響導(dǎo)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(dǎo)電可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來解釋

炭黑導(dǎo)電可用導(dǎo)電能帶、隧道效應(yīng)來解釋，在炭黑填充聚合物當(dāng)中，電傳導(dǎo)是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進(jìn)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(dǎo)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。