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探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究

隨著炭黑填充量的增加，電阻值降低。一般在臨界體積分數(shù)處，其電阻值急劇降低。國內(nèi)外探討填充量依賴性的種種研究，大部分都是探討導(dǎo)電粒子接觸的幾何學(xué)研究。該理論認為，炭黑填充量越大，處于分散狀態(tài)的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導(dǎo)電通路也越多。

炭黑粒徑比表面積和性能關(guān)系

黑度與粒徑 黑度直接與炭黑的粒徑相關(guān)，粒徑越小，比表面積愈大，炭黑的黑度越高。這是因為盡管原生粒子已熔合成原生聚集體，但是其比表仍能起作用，原生粒子細，則凝聚體的比表面積越大。所顯現(xiàn)的顏色更黑，防紫外線作用更佳。由于細粒子炭黑的吸光率比粗粒子炭黑的更高，所以著色力更強。但是當粒徑減小時，由于藍光被優(yōu)先吸收，為此色調(diào)變成棕相。 細微原生粒子賦予炭黑更大的比表面積，同時增加分散難度，一般通過表面處理可調(diào)整潤濕性和改善分散性。 炭黑粒徑比表面積和性能關(guān)系 性能 高比表面積小粒徑 低比表面積 大粒徑 性能 高比表面積小粒徑 低比表面積大粒徑 主色黑度 更深 更淺 著色性 更高 更低 粘度 更高 更低 導(dǎo)電性 更高 更低 紫外光吸收 更好 更差 分散 更難 更易 潤濕 更慢 更快 成本 更高 更低

炭黑聚集體間的相互作用

應(yīng)根據(jù)要求的性能，抓住主要矛盾，兼顧其他，合理選擇炭黑用量。例如，為了提高膠料的耐磨耗性，選用細粒子炭黑時用量較少，而選用高結(jié)構(gòu)細粒子炭黑，用量還可減少，這樣就不至于因為用量過大而降低回彈性，有利于保持較高的耐屈撓龜裂性能喝回彈性，減少生熱，保證在實際使用中有較好的耐磨性能。

一般的說，在膠料中炭黑聚集體間的相互作用開始急劇增加時的炭黑配合量為配合量，炭黑粒徑越小，表面活性越大，結(jié)構(gòu)越高，達到拉伸強度時的炭黑用量就趨于減少，通常炭黑用量在40-60份時既能賦予橡膠制品較好的性能指標。配合量，硬質(zhì)炭黑在20%-23%左右，軟質(zhì)炭黑在23%-26%左右。