炭黑對高分子材料電性能的影響(編輯修改稿)
2024-09-01 08:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電性有不利的影響,在生產(chǎn)中要注意控制炭黑中灰分及水分的含量。水分含量一般應(yīng)控制在215 %以下,否則將產(chǎn)生大量的氣泡,影響制品的力學性能。 成型加工條件與混合分散對高分子材料電性能的影響 炭黑填充復合型導電塑料的成型過程，實質(zhì)上仍然是其中的炭黑凝聚與再分散的動態(tài)過程。所以盡管選擇了導電性合乎要求的導電塑料粒料，但往往會由于成型加工條件不當，得不到合乎導電性要求的制品。相反，有時成型前半成品粒料的導電性看起來尚不符合要求，但經(jīng)過恰當?shù)墓に囌{(diào)節(jié)，成型品卻達到了質(zhì)量標準要求。種種情況說明最終成型加工條件的控制對炭黑填充復合型導電塑料制品的導電性有著至關(guān)重要的影響。尤其是對炭黑用量與電阻率范圍處于逾滲區(qū)間的情況，材料的工藝敏感性很強。 由于在熔料的剪切流動過程中，過高的剪切應(yīng)力會致使炭黑導電鏈的斷開，從而使導電性下降。因此，通常情況下，在注射成型中，提高注射速率，增大注射壓力，會使材料的導電性變差，而以較大的射口和澆道，較低的螺桿轉(zhuǎn)速和背壓，有利于改善導電性。同理，在擠出成型中，應(yīng)避免使用帶有混煉元件、屏障螺桿、高壓縮比、熔體泵的擠出成型機。 塑料熔體在流道中作層流流動時，流道壁面處的剪切應(yīng)力最大。尤其是模溫較低的情況下，壁面處高的剪切應(yīng)力同樣會引起近壁處炭黑導電鏈的斷開，使制品表面層的導電性下降。所以，無論在擠出或注射成型中，提高模具溫度，都可以降低制品表面電阻率。 此外，在擠出成型中，若采用真空定型，則過強的抽真空作用會使制品表層成為富樹脂層，其中炭黑粒子濃度會有所降低，同樣也使制品表面的導電性下降。因此，生產(chǎn)中對真空度的調(diào)節(jié)也必須十分細致。 為使炭黑填充復合型導電塑料獲得較為滿意的導電性與其它各項性能，混合與分散的程序以及工藝條件，都 是極為重要的。在導電聚氯乙烯（PVC）制品生產(chǎn)過程中，捏合工藝有著舉足輕重的作用。投料順序、捏合終點溫度的控制等都會影響其導電性能、外觀及力學性能。尤其是在添加增塑劑的情況下，需要保證增塑劑基本被PVC樹脂吸收后，再加入炭黑。否則，具有很高比表面積的高結(jié)構(gòu)性的碳黑，會優(yōu)先地吸收增塑劑。這樣，一是不利于增塑作用的發(fā)揮，不利于后續(xù)的塑化過程，未吸收到增塑劑的PVC樹脂基體的粘流溫度較高，粘度較大，因而炭黑不易分散；二是炭黑吸附了增塑劑液體后，更增大了顆粒間的凝聚力，而凝聚后的炭黑團聚體分散更為困難。分散程度的嚴重不足，無論是對導電性、外觀還是韌性都是極為不利的。在捏合終點的控制上，當采用較高的終點溫度時，PVC樹脂分子鏈熱運動加強，不僅使增塑劑在樹脂顆粒內(nèi)部得到了有效的擴散混合，而且使PVC助劑如金屬皂類穩(wěn)定劑、潤滑劑等可熔固體助劑在混合過程中得到充分熔融、擴散，達
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