炭黑由于其纯度高,比电阻较大,制品硬度较大,因此炭黑基的人造石墨制品主要用于作电机电刷、滑动触头、轴承、机械密封等机电行业用品。炭黑还可用于核工业等所需高纯各向同性石墨制品。
炭黑在胶料中的用量,直接影响---胶的性能,sp导电碳黑,诸如强度、耐磨性、硬度、伸长率、耐屈挠性等,均有一个炭黑用量。所以,在配方设计时,炭黑用量的合理选择是十分重要的。例如,硬度、定伸应力、生热等,均随炭黑用量的增加而增加,而回弹性、膨胀率、伸长率、电阻率、耐屈挠性等,均随炭黑用量的增加而降低。但拉伸强度、撕裂强度及耐磨性等,却随炭黑用量的增加而有一级大值。
通过热处理成型工艺,可使在加工中链状结构发生变化的炭黑粒子有序化排列,形成更有利于导电的排列方式。热处理使基体结晶趋于完善,结晶度提高使基体熔阻范围变窄,在极窄的温度范围内电阻率迅速提高,同时结晶度提高。
导电塑料领域的开发主要集中在炭黑填料的改性及新型导电炭黑的开发两方面。炭黑改性通常进行高温热处理,增加炭黑比表面积,并---表面化学特性。而新型导电炭黑的研究开发也引人注目,用高温裂解法从石油和焦油中制得的导电炭黑,佛山sp导电碳黑,其比表面积大,苏州sp导电碳黑,孔隙率高,将其填充到低密度聚乙烯中,可使复合材料电阻率降低,而力学性能基本不变。
炭黑配合量对于不同橡胶,不同温度是不相同的,对于结晶性天然橡胶来说,配合量是使橡胶分子链在大变形时易于取向生成结晶,因而炭黑用量较少;而对于非结晶型的丁---橡胶而言,则是增加分子链间的吸引力,由此增加弹性体的强度,获得补果,因而炭黑用量较多。另外,同一弹性体和同一填料,在混炼温度为100℃时的填充量比20℃时的填充量大。
炭黑比橡胶价格低,故一般配方倾向于多用炭黑。但是,如果炭黑用量过多,反而会使---胶的物理性能下降,达不到应有的补果。一是由于相对减少了橡胶用量,浙江sp导电碳黑,二是由于分散性不好,削弱了橡胶和炭黑间的相互作用,所以强度下降。故应该综合考虑胶料的加工性、滞后性以及破坏特性,选用适当配合量。
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