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炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀
炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀。粉狀炭黑屬于難分散和易飛揚和污染的顏料,因此除了配合量很高的導(dǎo)電或抗靜電塑料,以及作為著色母料的原料以外,已很少采用。粒狀炭黑飛揚雖較少,但分散更難,故在塑料著色中多采用粉狀炭黑。
類別
制造方法
使用方法
適用塑料
干粉(DC)
染料或顏料、分散劑、石蠟和金屬鹽用高速混合機混合
著色劑和樹脂在高速混合機或轉(zhuǎn)鼓混合機混合后成型
PE/PP/PS/ABS/PVC等
膏、糊(PC)
染料或顏料、分散劑、可塑劑、PS和多元醇在捏合機或蝶式混合機,回轉(zhuǎn)圓盤式攪拌機中混合后在三輥研磨機或砂磨機中混煉
著色劑和樹脂在回轉(zhuǎn)圓盤式攪拌機中混合后成型
PS/PUR,PE等
漿料(LQ)
染料或顏料、分散劑和表面活性劑在蝶式混合機中混合后在三輥研磨機或砂磨機中混煉
著色劑和樹脂在轉(zhuǎn)子泵或齒輪泵中混合后成型
PE,PP,PS,ABS,PVC等
母料(MB)
染料或顏料、樹脂和分散劑在高速混合機中混合后在擠出機中混煉
著色劑和樹脂在加料器中混合后成型
粒料(CP)
著色劑和樹脂在高速混合機或轉(zhuǎn)簡式混合機中混合后在擠出機中混煉
著色粒料可直接成型
注:PVC可和干粉或膏、糊及增塑劑、添加劑在密煉機或雙螺桿擠出機中混合后成型。
附聚體大小對電阻率的影響
附聚體大小對電阻率的影響,可以從混煉時間對電阻率的影響間接觀察到,因為混煉時間越長,附聚體的數(shù)量將增多,而大小將減少。
配有炭黑的配合料,通常是在低于聚合物軟化點的溫度下使用的,當(dāng)溫度上升時,配有炭黑的配合料的電阻率會上升,這種現(xiàn)象被稱為此配合料具有正溫系數(shù)(PTC),這是因為多數(shù)聚合物的熱膨脹系數(shù)較炭黑為大,溫度上升時,炭黑聚集體接觸點間的間隙趨于增大。這種現(xiàn)象可應(yīng)用于開關(guān)電路中,使電路因溫度變化而開或關(guān),或用以限制電路中功率大小。在這種應(yīng)用中有兩點很關(guān)鍵,一是并用幾種炭黑比單用一種炭黑在溫度變化時,電阻率的變化更敏銳。另一點是配合料的電阻率在經(jīng)歷多次溫度高低的周期性變化會發(fā)生變化,選用適當(dāng)?shù)奶亢谄贩N、配合量和分散度可以降低這種溫度滯后性。
塑料導(dǎo)電專用炭黑的用途
塑料導(dǎo)電專用炭黑,還有許多電子器材、導(dǎo)電性涂料、油漆、防靜電工作服等都需要使用各種特殊性能的導(dǎo)電炭黑。雖然塑料導(dǎo)電專用炭黑主要是用于導(dǎo)電塑料制品,但在橡膠制品中也有廣泛的用途。用大粒徑的塑料導(dǎo)電專用炭黑,在橡膠中可以生產(chǎn)出高彈性的導(dǎo)電橡膠制品,用于各種抗靜電的運輸帶、板、管材以及井下用抗靜電阻燃導(dǎo)風(fēng)筒布等等。
炭黑結(jié)構(gòu)DBP值的大小
炭黑結(jié)構(gòu) DBP 值的大小代表了炭黑聚集體結(jié)構(gòu)的高低,一般說來,DBP 值高時炭黑呈鏈枝狀結(jié)構(gòu),導(dǎo)電性較好。各種重油造氣副產(chǎn)品炭黑的DBP 值都非常高,而從電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)它們是空殼形態(tài)微觀結(jié)構(gòu),說明其結(jié)構(gòu)并非很高。它的高導(dǎo)電性可能一是由于其單位質(zhì)量積更大的結(jié)果,二是剪切破壞了部分一次結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了大量的新微粒。要獲得在塑料中好的導(dǎo)電性能,炭黑必須是粒徑較大,結(jié)構(gòu)不宜太高,使炭黑的結(jié)構(gòu)成線狀結(jié)構(gòu)。一方面可促使炭黑在塑料中的分散,另一方面有利于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),用少量炭黑即可達到抗靜電作用。