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新型導(dǎo)電炭黑的研究開發(fā)

　　通過熱處理成型工藝，可使在加工中鏈狀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的炭黑粒子有序化排列，形成更有利于導(dǎo)電的排列方式。熱處理使基體結(jié)晶趨于完善，結(jié)晶度提高使基體熔阻范圍變窄，在極窄的溫度范圍內(nèi)電阻率迅速提高，同時結(jié)晶度提高。

　　導(dǎo)電塑料領(lǐng)域的開發(fā)主要集中在炭黑填料的改性及新型導(dǎo)電炭黑的開發(fā)兩方面。炭黑改性通常進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，增加炭黑比表面積，并改善表面化學(xué)特性。而新型導(dǎo)電炭黑的研究開發(fā)也引人注目，用高溫裂解法從石油和焦油中制得的導(dǎo)電炭黑，其比表面積大，孔隙率高，將其填充到低密度聚乙烯中，可使復(fù)合材料電阻率降低，而力學(xué)性能基本不變。

炭黑填充量可用炭黑的DBP吸收值預(yù)先測定

炭黑的填充量可用炭黑的DBP吸收值預(yù)先測定。例如，ISAF的DBP吸附值為1.25cm3/g，橡膠的相對密度為0.95，則100g炭黑至少可配合118g橡膠（1.25×0.95=1.18），或是100g橡膠可容納85g炭黑（ISAF）。同理，低結(jié)構(gòu)炭黑容量可以更多。如果炭黑填充量過多，則容易結(jié)團(tuán)，無法進(jìn)一步分散。實(shí)際上，只有炭黑母煉膠才能達(dá)到如此高的炭黑濃度。

塑料著色是采用純顏料，但直接使用純顏料粉末，往往純在分散不好和飛揚(yáng)污染的問題，因此出現(xiàn)了加有不同分散劑的粉狀色料、膏狀色料、液體色料，以及其中有分散劑和樹脂的著色母料（或稱色母料、色母粒），還有樹脂和色料已按制品要求混合并分散好的，可直接成型的著色粒料，其制法、用法和適用樹脂類型可見下表。

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(yáng)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(yáng)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(jī)混合

著色劑和樹脂在高速混合機(jī)或轉(zhuǎn)鼓混合機(jī)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(jī)或蝶式混合機(jī)，回轉(zhuǎn)圓盤式攪拌機(jī)中混合后在三輥研磨機(jī)或砂磨機(jī)中混煉

著色劑和樹脂在回轉(zhuǎn)圓盤式攪拌機(jī)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(jī)中混合后在三輥研磨機(jī)或砂磨機(jī)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(jī)中混合后在擠出機(jī)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(jī)或轉(zhuǎn)簡式混合機(jī)中混合后在擠出機(jī)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(jī)或雙螺桿擠出機(jī)中混合后成型。

炭黑的分散在實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要

炭黑的分散在實(shí)際應(yīng)用中至關(guān)重要，在使用炭黑著色時，如果炭黑分散不良會導(dǎo)致以下方面的后果： 1、顏色強(qiáng)度不穩(wěn)定，色素炭黑的黑度不能很好地展現(xiàn)，并且表觀色澤不好； 2、分布不均勻，出現(xiàn)條紋； 3、在油墨、涂料等產(chǎn)品中表面的不均勻性會導(dǎo)致印刷出現(xiàn)問題； 4、擠出機(jī)的過濾篩網(wǎng)被堵塞；在擠出加工吹朔薄膜時，未破碎的炭黑附聚物引起膜泡撕裂； 5、引起單絲和扁絲斷裂，制品機(jī)械強(qiáng)度降低。 炭黑被研磨分散時，色素炭黑粒子要達(dá)到一定的細(xì)度是起碼的要求。