聚乙烯蜡制造商分享导电炭黑在塑料中的应用

炭黑广泛应用于导电塑料领域。聚乙烯蜡制造商知道有几个因素会影响炭黑的导电性。

一、影响炭黑导电性的因素

1.炭黑粒度

理论上，炭黑的粒径越小，单位体积的颗粒越多，有利于提高电导率。这在导电橡胶产品中是正常的。但在导电塑料制品中使用时，如果炭黑颗粒过小，由于塑料塑化后剪切力小，分散性差，炭黑在基材中大量小块状存在，降低了导电塑料制品的力学性能，失去了实用价值。因此，只有将炭黑的粒径控制在一定范围内，炭黑才能很好地分散在塑料中，塑料中单位体积的炭黑颗粒数量才能大大增加，在不破坏或较少破坏产品原有力学性能的情况下，提高塑料制品的导电性。

2.炭黑结构

DBP的值代表炭黑聚集体的结构。一般来说，当DBP值较高时，炭黑具有链状结构和良好的导电性。重油气化副产物炭黑的DBP值很高，电镜下发现为空壳微结构，说明其结构不是很高。其高电导率可能是由于其单位质量体积较大，以及部分一级结构的剪切破坏，导致大量新粒子产生。为了在塑料中获得良好的导电性，炭黑必须具有大的粒径，并且结构不应太高。**使炭黑的结构呈线形。一方面可以促进炭黑在塑料中的分散，另一方面有利于形成导电网络，少量的炭黑就可以达到抗静电的效果。

3.炭黑粗糙度

由于炭黑的导电性需要一定的粗糙度，使得炭黑容易形成导电通道，因此要求炭黑的氮气吸附表面积与CTAB表面积之差较大。

4.表面挥发性物质

炭黑表面的挥发物主要由一些不能完全裂解的有机基团和油膜组成，形成绝缘层，增加了炭黑颗粒之间的势垒，严重影响导电性能，所以挥发物必须控制在一个下限。

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，对电导率也有不利影响。在生产中，应注意控制炭黑中灰分和水分的含量。相比之下，KetjenBlackEC和乙炔炭黑的碳含量高达99.18%左右，而普通炭黑的碳含量不到98%。一般含水率应控制在215%以下，否则会产生大量气泡，影响产品的力学性能。

二、塑料导电专用炭黑在聚乙烯和聚氯乙烯中的应用

当炭黑在聚合物中用作导电材料时，由于它可以以不同的比例填充到聚合物中，聚合物复合材料的电性能可以是101-1014ω；& middot例如，抗静电聚合物的电阻率为105-106ω；& middot厘米；聚合物的电阻率为103-105ω；& middot厘米；高导电聚合物的电阻率为102-103ω；& middot厘米；超导聚合物的电阻率为1-103ω；& middot厘米.

与国外塑料导电炭黑的品种和系列相比，我国目前还没有国产塑料导电炭黑。很多塑料厂需要这种产品时，不得不高价进口，或者用导电炭黑代替橡胶，用炭黑代替橡胶。从国外导电用炭黑的技术指标来看，适用于塑料的品种主要是粒径相对较大的高结构炭黑，这对我们来说是一个技术挑战。开发塑料导电用炭黑是我国炭黑工业的重中之重。

塑料用导电炭黑在塑料工业中被广泛用作高压交联电缆和其他需要静电防护场所的半导电屏蔽材料。因为塑料是一种高度绝缘的材料，表面的静电荷不易被排除，会形成高达数万伏的静电高压。因此，用于包装电子器件或电子产品的塑料薄膜需要具有导电性，否则其表面的静电会损坏被包装的电子产品。目前迫切需要使用塑料导电专用炭黑的导电塑料产品主要包括10万千伏以上高压电缆用半导电屏蔽材料。据调查结果显示，目前高压交联电缆用内外半导屏蔽电缆生产线60余条(国外进口30条，国内生产20条)，产能约50Mm/a，半导屏蔽材料约25kt。

其实每条生产线都是开工不足，但即使塑料导电用炭黑的填充量一般按10kt/a 30%计算，半导电屏蔽材料中塑料导电用炭黑的量也能达到3kt/a左右，因为导电塑料用进口炭黑价格太高，国内塑料厂家无法承受。电缆厂20%的高压交联半导体材料也需要进口。即使是35kV电缆用的半导体屏蔽材料，也很少有合格的厂家生产。提高炭黑的导电性，促进半导电屏蔽材料国产化，可以大大降低电线电缆成本，节省大量外汇。

随着我国工业水平的不断提高，越来越多的塑料被用于生产和生活。同时，防静电和阻燃问题也越来越迫切。很多行业，如石油、化工、纺织、电子、印刷等。，对此都提出了明确的要求，尤其是煤矿用管材的抗静电和阻燃问题非常突出。

此外，还有许多电子器件、导电涂料、油漆、防静电工作服等。需要使用具有各种特殊性能的导电炭黑。塑料导电专用炭黑虽然主要用于导电塑料制品，但也广泛用于橡胶制品。高弹性的导电橡胶制品可以用大粒径塑料导电炭黑的橡胶生产，可用于各种抗静电运输带、板、管和地下用抗静电阻燃风管布等。