導(dǎo)電炭黑性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
導(dǎo)電炭黑是一種特種炭黑，因其良好的導(dǎo)電性能和較高性價(jià)比，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電和防靜電制品。炭黑填充型導(dǎo)電高分子材料，包括功能高分子材料、新型涂料和新型橡膠塑料制品等，已廣泛應(yīng)用于礦用管材、電纜屏蔽、航天航空、電子電器、石油化工以及交通車輛等諸多領(lǐng)域。此外，導(dǎo)電炭黑在能源領(lǐng)域，如（動(dòng)力）鋰離子電池、鉛酸電池和超級(jí)電容器中也受到青睞。
導(dǎo)電炭黑產(chǎn)品主要有副產(chǎn)炭黑（重油造氣副產(chǎn)炭黑）、乙炔炭黑和爐法導(dǎo)電炭黑三大類型。三種導(dǎo)電炭黑差異較大：乙炔炭黑和副產(chǎn)炭黑DBP吸收值較高；副產(chǎn)炭黑和爐法導(dǎo)電炭黑比表面積較大，易吸收水分和熱減量較高。此外，乙炔炭黑純凈度高，灰分含量低，而副產(chǎn)炭黑雜質(zhì)含量大，灰分含量高。
導(dǎo)電炭黑應(yīng)用性能與自身的導(dǎo)電性能密切相關(guān)。而其自身導(dǎo)電性主要取決于微晶結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、聚集體結(jié)構(gòu)和粒度分布等四個(gè)方面。
形態(tài)：黑色粉末
參數(shù)
粒徑：30-45nm
比表面積：120-130m2/g
壓實(shí)密度：280-300g/L
石墨粉的導(dǎo)電性主要取決于純度（即含碳量），石墨化度（石墨化度是衡量炭素物質(zhì)從無定形炭通過結(jié)構(gòu)重排,其晶體接近完善石墨的程度）以及粉體顆粒大小、形態(tài)等因素。一般來講，粉體純度越高、石墨化度越高、粒徑分布越寬、長(zhǎng)徑比越高，則導(dǎo)電性越好。
導(dǎo)電碳黑是一個(gè)統(tǒng)稱，它泛指導(dǎo)電能力強(qiáng)于普通炭黑、色素炭黑的特殊炭黑品種。根據(jù)導(dǎo)電能力大小，從低到高以此可分為CF導(dǎo)電碳黑（Conductive Blacks），SCF超導(dǎo)電碳黑（Super Conductive Blacks），XCF特導(dǎo)電碳黑（Extra Conductive Blacks）。從生產(chǎn)方法來講，可以分成乙炔炭黑，重油爐法炭黑，重油造氣副產(chǎn)炭黑三大類。
由于真正導(dǎo)電性優(yōu)異的是石墨化的碳，石墨化程度越高，導(dǎo)電性越好。所以一般來講，石墨的導(dǎo)電性優(yōu)于碳黑（兩者均純度很高的情況下，如果純度不高，沒可比性）。
1、炭黑粒子互相連接成鏈，通過鏈原子移動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象。這就是導(dǎo)電通道學(xué)說。
2、除了粒子之間接觸，而且又由于電子在分散于基體中的炭黑粒子間隙里遷移所產(chǎn)生的電子導(dǎo)通，即稱隧道效應(yīng)學(xué)說?；蛘哂捎谔苛Ｗ又g的高強(qiáng)度電場(chǎng)產(chǎn)生發(fā)射電流，即所謂電場(chǎng)發(fā)射學(xué)說。
1、炭黑粒徑
理論上，炭黑的粒徑越小，單位體積中的粒子數(shù)越多，有利于提高導(dǎo)電性能。這在橡膠制品中是正常的。但在用于導(dǎo)電塑料制品時(shí)，若炭黑粒子過小，因塑料塑化后剪切力小，故分散性差，炭黑以大量的小團(tuán)塊存在于基料中，使導(dǎo)電塑料制品的力學(xué)性能降低，失去實(shí)用價(jià)值。所以要把炭黑的粒徑控制在一定范圍內(nèi)，才能保證炭黑既可以在塑料中獲得良好的分散，又可以大大增加單位體積內(nèi)炭黑粒子的數(shù)量，提高塑料制品的導(dǎo)電性能，同時(shí)不破壞或少破壞塑料制品的力學(xué)性能。
2、炭黑結(jié)構(gòu)
DBP值的大小代表了炭黑聚集體結(jié)構(gòu)的高低，一般來說，DBP值高時(shí)炭黑呈現(xiàn)鏈支狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性較好。各種重油造氣副產(chǎn)品炭黑的DBP值都非常高，而從電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)它們是空殼形態(tài)微觀結(jié)構(gòu)，說明其結(jié)構(gòu)并非很高。它的高導(dǎo)電性可能一是由于其單位質(zhì)量下體積更大的結(jié)果，二是剪切破壞了部分一次結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了大量的新微粒。要獲得在塑料中好的導(dǎo)電性能，炭黑必須是粒徑較大，結(jié)構(gòu)不宜太高，最好使炭黑的結(jié)構(gòu)成線狀結(jié)構(gòu)。一方面可促使炭黑在塑料中的分散，另一方面有利于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，用少量炭黑即可以達(dá)到導(dǎo)電作用。
3、炭黑粗糙度
由于炭黑的導(dǎo)電需要有一定的粗糙度，使炭黑形成導(dǎo)電通道，故要求炭黑的氮吸附表面積和CTAB表面積的差值較大。
4、表面揮發(fā)份
炭黑表面的揮發(fā)份主要是有一些有機(jī)基團(tuán)和未能完全裂解的油膜結(jié)成，形成一層絕緣層，增加炭黑粒子之間的勢(shì)壘，嚴(yán)重影響導(dǎo)電性，必須將揮發(fā)份控制在較低范圍內(nèi)。
5、灰分和水分
炭黑中灰分和水分含量高，實(shí)際上降低了炭黑的含量，同樣對(duì)導(dǎo)電性有不利的影響，在生產(chǎn)中要注意控制炭黑中灰分和水分的含量。
導(dǎo)電碳黑具有較低的電阻率，能夠使橡膠或塑料具有一定的導(dǎo)電性能，用于不同的導(dǎo)電或抗靜電制品，如抗靜電或?qū)щ娤鹉z、塑料制品、電纜料；還可以做干電池的原材料。
導(dǎo)電炭黑
上下游產(chǎn)品信息
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下游產(chǎn)品