炭黑复合导电材料的研究.pdf

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1、UHMWPVC／微细赤泥／发黑复合导电材料的研究《上海塑料》2010年第2期(总第150期)UHMWPVC／微细赤泥／炭黑复合导电材料的研究李良波，杜辛颖，张智理，刘勇旭，孟平蕊(济南大学化学化工学院，山东济南250022)摘要使用超高相对分子质量的聚氯乙烯(UHMWPVC)，与微细赤泥、炭黑、增塑剂以及其他助剂共混制备复合导电材料。实验结果表明：微细赤泥可以提高复合体系的导电性能及加工稳定性能。讨论了发黑和赤泥与材料导电性能、机械性能以及加工性能的关系。关键词高聚合度聚氯乙烯；炭黑；微细赤泥；柔性导电塑料中

2、图分类号：TQ325．3文献标识码：A文章编号：1009—5993(2010)02—0041—04材料体系的填料。赤泥是氧化铝制造的排放物，不0前言同的生产原料、制造工艺，所排放的赤泥成分大体在许多技术领域需要使用具有导电性能的塑相当。但是，不同的陈放时间，细度分布等级和颗料材料。商业化的聚合物导电材料常常是复合型粒结构也有较大的差别，填充材料的作用效果也有导电塑料。应用PVC树脂与导电炭黑复合制备的区别。通常赤泥塑料的开发，一般采用粗制赤泥粉导电塑料，具有较高的技术、经济的合理性，可以使体。由于含有较大颗粒

3、成分部分，在材料中仅仅是用于许多制品，如抗静电铺地材料等。高档的铺地一般填充料，起到降低成本的作用，没有功能性的材料一般需要较高的弹性，但是使用通常聚合度作用。本研究选用细度分级在1pm以下的部分，(1300j及以下)的PVC无法获得高弹性。因此，使亦称为超微细赤泥，作为HPVC与炭黑共混导电用超高相对分子质量的PVC进行该产品的研发，塑料的填充材料。实验研究了该体系的导电性能、可以提高材料的性能。超高相对分子质量的PVC物理机械性能和加工性能以及超微细赤泥填料在具有较高的耐压缩永久变形和耐热变形，较高的拉该

4、体系的作用。伸强度，优良的耐磨性能，可以替代橡胶材料，用于1实验部分地板弹性材料、密封材料、鞋底材料、耐热软管、耐热电缆材料等]。1．1原材料本研究使用超高相对分子质量的PVC树脂，高聚合度聚氯乙烯树脂，信越TK一3000W，临作为抗静电地板材料的基料，与导电炭黑制备具有淄塑胶有限公司；导电炭黑，谢尔炉炭黑，华光化工热塑性弹性体特性的抗静电制品。现有的导电炭公司；超微细赤泥，粒径小于1ttm，采集山东铝厂黑大部分来源于进口，价格昂贵。本研究采用了齐排放物，实验室自行分离制备；碳酸钙，800目，淄鲁石化公司甲醇

5、装置谢尔炉造气的副产回收炭黑博亿达化工有限公司；增塑剂、稳定剂等助剂均为作为导电的添加剂]，并研究了其导电性能。由于山东临淄塑胶厂提供。作为地板等使用的材料，还需要添加较多的填充1．2制备工艺料。本研究在各类聚合物填料中，选用赤泥作为该部分填料与增塑剂磨浆，导电炭黑与填充料共混，并进行预处理。树脂——]收稿日期：2010—05—18助剂——卜一高速共混一密炼—一开炼一压作者简介：李良波(1957一)，男，教授。填料——_JUHMWPVC／微细赤泥／炭黑复合导电材料的研究《上海塑料》2010年第2期(总第150

6、期)制—一切样—一测试状态，与炭黑在聚合物中的葡萄状分散形态相差较1．3性能测试远，对导电性能不构成任何影响。超微细赤泥的颗按照GB1410-78，使用N3400P一4数字万用表粒结构和炭黑的颗粒结构有所接近，有助于炭黑分和专用电极(0．1mm厚度的铝箔)，测定厚度为1散形态保持葡萄状分散，增加导电相中自由电子的Him的圆形试样的体积电阻率。运动和导电相粒子相互接触的功效，使得炭黑粒子p一RS／h(1)形成微观上的链状导电通路，炭黑粒子连续网络结式中：p表示体积电阻率，n·cm；R表示体积电构更容易形成，所以

7、提高了导电性能。阻，Q；h表示试样厚度，cm；S表示电极面积，cm。图2是不同类型材料断面的SEM照片。图2按照GB／T104o一1992进行机械性能的测试。(a)是使用碳酸钙为填充料的材料断面电镜照片；图2(b)是使用超微细赤泥填充料的材料断面的电2结果与讨论镜照片。可以看出：使用超微细赤泥填充剂的体系2．1导电性能的变化Ⅱ比使用碳酸钙为填充剂的体系I，导电相分布更在UHMWPVC和导电炭黑以及其他助剂的均匀，分散颗粒的几何形状更小，所以提升了导电共混体系中，分别使用碳酸钙和超微细赤泥为填通路形成的效果。料

8、，测试该体系中不同炭黑用量的材料的体积电阻率，结果如图1所示。图1中I表示1O份碳酸钙和不同炭黑用量的材料的体积电阻率；Ⅱ表示用lO份超微细赤泥和不同炭黑用量的材料的体积电阻率。g●g(a)使用填充体系I的材料断面形貌图、=(炭黑)：m(UHMWPVC)／(％)I不含赤泥II含有赤泥和炭黑图1不同炭黑用量材料的体积电阻率Fig．1Thecubicresistanceofthecompositesve