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炭黑填充型塑料的导电性深度分析
导电炭黑作为导电材料被应用与塑料当中。但是根据生产工艺以及原料的不同可以分成多个种类。适宜做导电填充剂只有其中的一个部分，而适宜做导电填充剂的炭黑必须具备高结构、大表面积、杂质少、石墨化较好的几个特定因素。炭黑作为填充型导电塑料，也需要考虑几个方面：
首先，导电炭黑的结构是表示非常细的炭黑粒子之间聚集成链状或者葡萄状的程度，由于凝聚体的尺寸、形态和每一凝聚体中粒子数量决定。通常由大量支化和交联原生粒子构成的凝聚体责成的炭黑称之为高结构，结构越高，链状或者葡萄状的结构就越发达，比较容易形成空间网络通道，而且不容易被破坏。立恒坚持选择高端进口专业导电炭黑，其高结构的炭黑颗粒较细，具备紧密堆积的网状链，而且表面积也比较大，单位质量颗粒较多，有利于在聚合物中形成链式导电结构。需要说明的是，尽管乙炔炭黑比表面积并不是很大，但是它的结构石墨化比较好，所以导电性也是比较好的。还有就是，立恒新材料研究发现粒子分布款的炭黑粒子比粒子分布窄的炭黑粒子更能赋予聚合物导电性，这是由于粒子分布款的炭黑，少数大直径粒子需要数目巨大、直径更小的粒子会给予补偿，相同平均粒径的分布宽炭黑比分布窄炭黑有更多的粒子总数。
表面如果含有带氧官能团会影响自由电子的迁移，从而影响导电性，一些热裂炭黑与槽法炭黑除了结构性较低之外，槽黑的表面还有大量的活性基团，所以两种炭黑的导电性都比较差些。
然后，炭黑的填充量增加，电阻值便会降低，它的填充量与电阻值得关系不成比例，一般在临街体积分数处，电阻值急剧降低，有专业人士认为，炭黑填充量越大，处于分散状态的炭黑粒子或者炭黑粒子集合体的密度也就越大，粒子间的平均距离就越小，相互接触的几率就越高，炭黑粒子或者炭黑粒子集合形成的导电通路也就越多。由于在临界体积分数处附近的半导体特征区间，炭黑填充量的变化对导电性非常的敏感，这时少量的炭黑填充量也会引起较大的性能指标改变，为了尽量减少炭黑的用量，避免乙炔炭黑敏感影响，乙炔炭黑最好与其他种类的炭黑并用。
在相同的基体树脂当中，由于其中的某种组分不同，临界体积分数也就不同，这是由于起初时高聚物与炭黑的作用较弱，有利于导电通路的形成后面高聚物表面张力超过最小值转而增大，炭黑完全分散在基体当中，不会出现凝聚，临界值则消失，说明临界值并不是固定不变，它受到基体树脂的极性影响。不同极性的高聚物与炭黑组成一个特殊的共混体系，极性越大，炭黑的临界体积分数就越大，意味着体系的导电性下降。但是在多组分基体树脂与炭黑组成的共混体系当中，由于不同基体的极性不同，填充炭黑会产生偏析现象。通常导电性能会取决于炭黑粒子在偏析相中的浓度和分布状态，还取决于偏析相高聚物所占比例，一般认为多组分比单组分的高聚物有更高的导电性。
往期回顾
立恒新材料
导电 抗静电
轻量化、高比重
