炭黑填充复合导电塑料制备.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ?CSF炭黑是以化工产品的废渣为主要原料,经络合反应、分离、脱水、粉碎等工艺制成。由电镜、X射线衍射、电子能谱等分析表明,CSF炭黑的主要成分与半补强炉黑(SRF)和高耐磨炉黑(HAF)相似;但前者为多晶型碳,后者为无定形碳。CSF炭黑的平均粒径小于SRF和HAF,但其表面积和DBP吸油值明显高于后者。CSF炭黑对天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶的补强效果与SRF相当,其配合量应小于50份。填充CSF炭黑的各种胶料的加工工艺行为与 HAF相似,可以代替或部分代替 SRF和 HAF使用。 * * * * * * * 复合填充 填料 wt%(占混合料总质量） 体积电阻率 Ω．cm 填料 KBEC-300J 无 0 10 80 碳酸钙 40 10 20 滑石 40 10 12 KBEC-300J填充HDPE 加工助剂 2、采用复合基体 多相复合基体中的炭黑分布 HDPE/PS/炭黑（45/55/1) HDPE：(SOLVAY Eltex B3925） PS：(BASF Polystyrol 158K） 炭黑：（Printex XE-2） BRABENDER Rheomixer, 200℃，65rpm,10min 模压： 200℃，150min TPV（如PP/EPDM） 双逾渗效应 控制炭黑在复合基体中的分布 GPPS/SBS(75/25)+7%KBEC-300J 试验号 混合方法 体积电阻率 Ω．cm A GPPS+KBEC+SBS 830 B (GPPS+KBEC)+SBS 150 C (SBS+KBEC)－masterbatch +GPPS 65 3.混合分散与成型加工条件 混合过程 成型加工方法 应力作用 热处理 其它成型条件 当遇到达不到应有的导电性情况时，应注意： 剪切应力状态（避免使用高剪切应力元件） 螺杆参数 螺杆转速 温度控制（稍高于未添加炭黑） 注塑（适当放大浇口，较低背压，较高模温） 挤出（避免强混炼装置、高压缩比、熔体泵、过细的滤网与过多的层数，以较高的口模温度） 真空定型时的真空度 吹塑（较小吹胀比，较高的模温） * * * * 炭黑填充复合导电塑料制备工艺技术 常州轻工职业技术学院 qiyaguang@ 戚亚光 　　　　 0.引言 炭黑的结构 六元环平面网格(层平面) 三五个层平面无规则 层迭成单元微晶(乱层结构) 六元环中碳原子以主价键相连结 单元微晶边缘部分的碳原子因不饱和，可以和其它原子或基团作用生成各种官能团。 单元晶体边沿存在一些未成对的自由电子 单元微晶围绕一个或多个中心呈球状堆集，形成连续的同心取向网络，即准石墨晶单元(聚集体) 炭黑聚集体的形态结构也称为炭黑的一次结构 炭黑聚集体的形态 聚集体之间由于范德华力的作用更趋于形成更大的附聚体(agglomerate)(二次结构) ???????????????????????????????????????????????????? 聚集体结构(一次结构)坚实牢固，在混炼加工中不易破坏 附聚体结构(二次结构)不牢固，易受混炼加工影响而改变 炭黑填充复合导电塑料的典型应用 高压电力电缆屏蔽层 自限温加热电缆 自限温加热带原理 可恢复保险丝 导电阳极材料 1.优化炭黑填充体系 炭黑的选择 不同炭黑品种的性能各异性 不同导电炭黑对表面电阻率影响 不同导电炭黑对PS表面光洁度影响 不同炭黑品种对冲击强度的影响 半导电电缆屏蔽料用炭黑的选择 三种炭黑导电性的比较 半导电电缆屏蔽料对炭黑的其它性能要求 不同炭黑对电缆屏蔽层光洁度的影响 外屏蔽电缆料的可剥离性要求 炭黑中离子杂质与硫杂质对绝缘层的影响 炭黑填充导电HDPE的典型PTC特性曲线 CSF炭黑填充不同聚烯烃组合物的PTC特性 炭黑的用量 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ?CSF炭黑是以化工产品的废渣为主要原料,经络合反应、分离、脱水、粉碎等工艺制成。由电镜、X射线衍射、电子能谱等分析表明,CSF炭黑的主要成分与半补强炉黑(SRF)和高耐磨炉黑(HAF)相似;但前者为多晶型碳,后者为无定形碳。CSF炭黑的平均粒径小于SRF和HAF,但其表面积和DBP吸油值明显高于后者。CSF炭黑对天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶的补强效果与SRF相当,其配合量应小于50份。填充CSF炭黑的各种胶料的加工工艺行为与 HAF相似,可以代替或部分代替 SRF和 HAF使用。 * *