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导电炭黑详解

作者:威廉官网 发布时间:2021-01-02 17:20 点击数:

  导电炭黑详解_能源/化工_工程科技_专业资料。导电炭黑 conductive carbon black 具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用。其特点为粒径小,比表面积大且粗糙,结构高,表面洁净(化合物少)等。可应用于不同的产品,如导电橡胶、导电塑料、无线电元件等。主要品种有用于电池工业的乙炔炭黑等。

  新乡市德隆化工有限公司 导电炭黑技术指标 QB/DL001-2018 型号: 超导电炭黑 DL-10 项 目 单位 Ml/100g nm % % Ω·m g/kg ml/g 生产线 无 420 4.5 复检员:张少勇 DBP 吸收值(DBP adsorption) 粒径(Particie Diameter) PH 值(PH Value) 干燥失重(Loss by drying) 灰分(Ash content) 比电阻(Electric resistancenc) 杂质 吸碘值 视比容 质检员:秦帅 检测结果:合格 产品等级:一级品 规格:10KG/包(牛皮纸包装) ,500kg/托盘 导电炭黑详解 ? 导电炭黑 conductive carbon black 导电碳黑是以液体或气体碳氢化合物为原料,在氧气不足的情况下,经部分燃烧 或热分解而得的产物。其主要组成元素是碳,另含有少量的氢和氧,是具有“准 石墨晶体”结构和胶体粒径范围的黑色粉末/颗粒物质。具有低电阻或高电阻性 能的炭黑。导电炭黑可赋予制品导电或防静电作用。其特点为粒径小,比表面积 大且粗糙,结构高,表面洁净(化合物少)等。导电炭黑可应用于不同的产品,如 导电橡胶、导电塑料、无线电元件等。导电碳黑作为一种功能性高导电填料,主 要应用于导电及防静电涂料、塑料、橡胶、粘合剂、油墨、电池材料、电缆屏蔽 材料等。导电炭黑广泛应用于电子、机电、通讯、印刷、造纸、航空航天等各个 工业部门的导电、电磁屏蔽、防静电领域. ? 导电炭黑主要应用 1.防静电产品:导电发泡管,充电辊,静电消除器,防静电输送带,防静电胶板, 防静电箱、中空板,防静电管,医用橡胶制品,地毯,复印机辊,印刷机辊, 电 子组件包装薄膜,防爆电缆;还有抗静电台垫,抗静电鞋底等。 2.导电产品:电缆屏蔽料,面状发热体,导电薄膜,弹性电极,印刷电路,导电 涂料,导电油墨、导电纤维,导电皮革制品及粘结剂。矿用运输带,矿用塑料管, 矿用导风筒等。 ? 影响炭黑导电性能的因素 1.炭黑粒径 理论上,炭黑的粒径越小,单位体积中的粒子数越多,有利于提高导电性。这在橡 胶用导电制品中是正常的。 但在用于导电塑料制品时,若炭黑粒子过小,因塑料塑 化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小团块存在于基料中,使导电塑料制品 的力学性能降低,失去实用价值。 所以要把炭黑的粒径控制在一定范围内,才能保 证炭黑既可在塑料中获得良好的分散,又可大大增加塑料中单位体积内的炭黑粒 子数,提高塑料制品的导电性能,同时不破坏或少破坏制品原有的力学性能。 2.炭黑结构 DBP 值的大小代表了炭黑聚集体结构的高低,一般说来,DBP 值高时炭黑呈链枝 状结构,导电性较好。各种重油造气副产品炭黑的 DBP 值都非常高,而从电子显 微镜发现它们是空壳形态微观结构,说明其结构并非很高。它的高导电性可能一 是由于其单位质量下体积更大的结果,二是剪切破坏了部分一次结构,产生了大 量的新微粒。 要获得在塑料中好的导电性能,炭黑必须是粒径较大,结构不宜太高, 最好使炭黑的结构成线状结构。一方面可促使炭黑在塑料中的分散,另一方面有 利于形成导电网络,用少量炭黑即可达到抗静电作用。 3.炭黑粗糙度 由于炭黑的导电需要有一定的粗糙度,使炭黑易形成导电通道,故要求炭黑的氮 吸附表面积和 CTAB 表面积的差值较大。 4.表面挥发分 炭黑表面的挥发分主要是由一些有机基团和未能完全裂解的油膜结成,形成一层 绝缘层,增加了炭黑粒子之间的势垒,严重影响导电性,必须将挥发分控制在较低 限度内。 5.灰分和水分 炭黑中灰分和水分含量高,实际上降低了炭黑的含量,同样对导电性有不利的影 响,在生产中要注意控制炭黑中灰分及水分的含量。 相比之下 Ketjen BlackEC 和 乙炔炭黑的含碳量均高达 99.8 %左右,而一般炭黑则不到 98 %。水分含量一般应 控制在 2.5 %以下,否则将产生大量的气泡,影响制品的力学性能。 ? 导电炭黑导电性能的测定: 通常是测定干炭黑的粉体电阻比。 也就是把炭黑在一个绝缘的圆筒中用金属柱塞 电极压缩大恒压或恒体积是, 测定其电阻值并算出比体积电阻。 前者称为定压法, 后者成为定容法。 定压法用的压力位 100-130 公斤/立方厘米。对高结构的炭黑, 采用定容法所测得的比电阻更能反映出与应用的关系。 ? 选择导电炭黑的建议。 1. 吸油值,即炭黑的结构,高结构的炭黑导电性能好。 2. 灰分、杂质、筛余物等非碳物,减小非碳物的含量,相对增加炭黑在胶料中 的含量。 3. 粒径小,一般为 20-40nm,一般导电炭黑的粒径都集中在这个区域。 4. 挥发份低,表面含氧基团少,表现是炭黑呈中性。 5. 溶剂抽出物低,不易形成绝缘层。 6. 高吸碘,空壳炭黑较好。 7. 分散要好,炭黑分散均匀对炭黑有效成分增加有直接关系。 8. 加热后处理炭黑更好。 9. 尽可能的多加量(在成本和不影响胶料性能的情况下) 。 导电炭黑技术指标(QB/DL001-2018)-[德隆制造] 型号 项目单位 外观 吸碘值 吸油值 视比容 灰分 比电阻 PH 粒径 比表面积 水分 筛余物 挥发分 杂质 nm m2/g % % % 粉末/造粒 g/kg ml/100g ml/g % Ω·m DL-10 粉末 450±20 220±10 4.5 ≤0.6 ≤0.43 7.5 20 850 <1.5 ≤0.01 ≤0.1 无 C-5 造粒 550±10 280±10 4.2 ≤0.5 ≤0.35 7.0 25 980 <1.0 ≤0.02 ≤0.1 无 V48 粉末 500±10 350±10 4.3 ≤0.5 ≤0.2 7.2 20 1200 <1.5 ≤0.02 ≤0.1 无


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