导电橡胶具有橡胶固有的高弹性、易成型加工、重量轻等特点。根据制品的综合性能需选择导电填料来赋予橡胶的导电性能,导电填料包括导电炭黑、石墨、碳纤维、金属粉末等,一般选择炭黑作为橡胶的导电填料。
炭黑作为橡胶导电填料的原理:
一、导电通路论:炭黑粒子的链状结构未受到高聚合物湿润而暴露的碳材料经彼此接触链接形成网络,在电压作用下网状链移动形成了导电通路。
二、隧道效应论:是指炭黑粒子之间的电子跃迁使其具备导电性,该理论的前提是炭黑粒子之间不存在相互链接的导电通路。
炭黑在导电橡胶中的作用为在具有导电性能的前提下,可以使橡胶发挥导电、防静电、电磁屏蔽作用。同时因其价格较为低廉,更容易混入橡胶中,使其成为导电橡胶应用较为广泛的导电填料。
炭黑特性对导电性的影响:
一般来说,炭黑的原生粒子越细、比表面积越小,形成的原生聚集体越小,聚集体之间的距离就小,更容易形成导电通路。
一般来说,结构高的炭黑导电率高。例如:链枝状结构的炭黑形成网络的能力越强,产生导电通路的可能性越大。
总的来说,炭黑应具备粒径小、比表面积大、结构高、石墨化程度高,符合条件的炭黑有导电炉黑、乙炔炭黑等。
导电橡胶用炭黑的用途:可用于防静电材料、输送管、导电涂料、粘合剂、电缆、电池等产品中。
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