导电炭黑在NBR中的应用研究

对导电炭黑（ＣＳＦ）作为ＮＢＲ的填料时，其填充量、硫化时间和增塑剂用量等因素对ＮＢＲ／ＣＳＦ混炼胶加工性能和硫化特性及硫化胶物理性能和电性能的影响进行了研究，并与乙炔炭黑（ＡＣＥＴ）进行了对比。结果表明，随着ＣＳＦ用量的增大，混炼胶的炭黑结合ＮＢＲ量、门尼粘度［ＭＬ（１＋４）１００℃］、屈服强度和拉伸强度均增大，扯断伸长率和挤出膨胀率降低，挤出物外观变优，焦烧时间和正硫化时间延长，硫化速度放慢，硫化胶的物理性能有所降低，导电性能提高；硫化胶体积电阻率随硫化时间延长和施加负荷的增大而降低，随温度升高和增塑剂ＤＯＰ用量增大而升高。ＮＢＲ／ＣＳＦ混炼胶的结合橡胶量、门尼粘度和混炼胶应力应变性能及硫化胶导电性能等均高于ＮＢＲ／ＡＣＥＴ混炼胶。

硫化体系对导电炭黑填充NBR胶料性能的影响

研究普通硫化(CV)体系和有效硫化(EV)体系对导电炭黑填充NBR胶料性能的影响。结果表明,当导电炭黑用量相同时,导电炭黑在CV体系胶料中的分散性优于EV体系胶料;CV体系胶料的硬度、拉伸强度、撕裂强度及体积电阻率均小于EV体系胶料,电磁屏蔽效能高于EV体系胶料。

NBR/SBS复合材料的导电性能

用炭黑填充ＮＢＲ／ＳＢＳ制备导电复合材料。研究了复合材料的电阻率随温度变化的特性。讨论了炭黑填充率、炭黑性质以及ＳＢＳ对复合材料电阻率—温度特性的影响。实验得出，使用中等结构和较大粒径炭黑（Ｎ５５０）制备的复合材料可获得一定强度的ＰＴＣ（正温度系数）效应；

导电炭黑在NBR中的应用

用导电炭黑（ＣＳＦ）作填充剂，研究了它对ＮＢＲ混炼胶加工行为、硫化特性、硫化胶性能及导电性能的影响，并与填充乙炔炭黑（ＡＣＥＴ）的ＮＢＲ胶料性能进行了对比。结果表明，随着ＣＳＦ用量增加，炭黑结合ＮＢＲ含量、门尼粘度、屈服强度和拉伸强度均增加，而扯断伸长率及挤出物出口膨胀比降低，挤出物外观变优；随着ＣＳＦ用量增加，焦烧和正硫化延长，硫化速度及硫化胶强度有所下降，而导电性能变优。硫化胶体积电阻率随硫化时间延长及施加负荷增加而降低，随温度升高和增塑剂邻苯二甲酸二辛酯用量增加而升高。同时表明，ＮＢＲ／ＣＳＦ体系的结合ＮＢＲ含量、门尼粘度、混炼胶应力－应变性能及硫化胶导电性能等均高于ＮＢＲ／ＡＣＥＴ体系。

乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究

对乙炔炭黑填充硅橡胶的导电性能进行研究。实验结果表明:在甲基乙烯基硅橡胶中,随着乙炔炭黑用量增加,试样的体积电阻率呈降低趋势;白炭黑对硅橡胶导电性能有较大不良影响;经过热处理后,硅橡胶的导电性能有明显改善。

炭黑填充导电硅橡胶的结构与性能

采用SEM、TGA等表征了炭黑填充导电硅橡胶的性能及结构,并研究其导电机理。结果表明,乙炔炭黑含量对导电硅橡胶的力学性能有明显影响。含量超过45 phr后,其体积电阻率变化不明显,炭黑在橡胶内部形成"球簇"和"簇链"结构,因而炭黑的增多,增加了"导电通路",降低橡胶的体积电阻率;导电硅橡胶的最佳耐热性填充量为50 phr,此时随温度的增加,其拉伸强度下降;在100℃下长期老化后的导电性能下降。

纳米导电纤维与导电炭黑填充PVC复合材料的电性能研究

对纳米导电纤维 (nano- F)及导电炭黑 (HG- CB)填充 PVC复合材料的电性能进行了研究 ,当 nano-F和 HG- CB的填充量分别为 2 0、10份时 ,复合材料的电阻率急剧下降 ,其用量继续增加 ,材料电阻率变化不大。nano- F填充复合材料在 2 0～ 12 0℃范围内电阻率基本不变 ,具有高的电阻稳定性 ;HG- CB填充复合材料在 2 0～ 60℃范围内随温度升高电阻率逐渐增大 ,之后随温度继续升高电阻率开始下降。nano-F填充复合材料的伏安特性在不同温度下为欧姆线性关系 ,而 HG- CB填充复合材料的伏安特性比较复杂。

炭黑吸附聚合制备聚吡咯/炭黑导电复合材料

用炭黑吸附化学氧化聚合法制备聚吡咯/炭黑(PPy/C)导电复合材料。运用FTIR、TGA、SEM、四探针和电化学测试仪对材料的组成、结构和性能进行了测试和表征。导电炭黑的加入不仅提高了材料的电导率,由原来的6.52S/cm增加至13.42S/cm,而且提高了材料的堆积密度,改善了聚吡咯的颗粒形态和制膜加工性能,聚吡咯复合材料为正极的锂/聚吡咯二次电池的性能得以改善,室温下充放电循环30次以上,电池容量无明显衰减,库仑效率在98%以上,首次放电容量以聚吡咯计可达41mAh/g。

炭黑/热塑性硫化胶复合材料导电的奇异性

系统地研究了炭黑 (CB) /热塑性硫化胶 (TPV) (三乙丙橡胶 /聚丙烯类型 )复合材料的导电性能 ,发现CB/TPV复合材料具有独特的电学性能。交联的橡胶相的存在对导电炭黑粒子既产生排斥效应 ,又产生阻隔效应。前者对导电网络的形成有利 ,而后者正相反。在低橡胶相含量时 ,随橡胶相含量增加 ,复合材料电阻呈下降趋势 ;而高橡胶含量时 ,随橡胶相含量增加 ,复合材料的电阻升高。高橡胶含量时 ,复合材料电阻的逾渗效应明显减弱。复合材料在熔融状态下热处理时 ,其电阻 时间效应明显依赖于模具压力。同样热处理时间下 ,压力越高 ,电阻越大。压力达到一定值后 ,体系的电阻基本不受热处理时间的影响。初步认为这是由于热处理完毕释压后 ,变形的弹性粒子发生形变恢复从而对热处理形成的聚集网络有一定的破坏作用所致。自由升温实验表明 :CB/TPV复合材料具有NTC现象 ,即使在结晶熔化区也未展示PTC行为 ,这与橡胶粒子的热膨胀排斥效应有关。在熔融态停留阶段电阻的稳定性很好 ,这主要归因于熔融态下炭黑粒子聚集 (对电导有利 )和橡胶相粒子聚集 (对电阻有利 )

无机填料对PVC/CPE/CB复合材料导电性能的影响

研究了具有不同粒子形态的无机填料(球形的纳米二氧化硅、片状的滑石粉和纤维状的玻璃纤维),以及不同粒径的碳酸钙(纳米碳酸钙、超细碳酸钙)对聚氯乙烯(PVC)/氯化聚乙烯(CPE)/导电炭黑(CB)复合材料导电性能的影响。电性能测试和扫描电镜形态结构分析结果表明,添加纤维状填料比球形和片状填料更有利于复合材料导电性能的保持;粒径较小的纳米碳酸钙对复合材料的导电性能影响较小。当炭黑含量为12phr时,添加15phr纳米碳酸钙后复合材料的电阻率仅为6.04×106Ω.cm。

导电炭黑/聚酯复合材料的性能

为探讨导电纤维的纺丝工艺,通过差示扫描量热分析、热重分析、电阻仪、流变仪等对聚酯及导电炭黑填充聚酯复合材料的性能进行表征和测试。结果表明:随着炭黑质量分数的增加,炭黑/聚酯复合材料的玻璃化温度和熔点稍有降低,但结晶温度下降显著,复合材料的热稳定性提高,导电复合材料的表面电阻值趋于饱和;导电复合材料的导电性与炭黑粒子在载体中的分散状态有关,导电复合材料的纺丝成形性能随着炭黑质量分数的增加变得越来越差。

导电炭黑/天然橡胶力学和导电性能研究

以天然橡胶(NR)为基体,采用T60、T80、乙炔导电炭黑为填充物,研究了导电炭黑填充天然橡胶的力学性能以及对天然橡胶导电性能的影响。并与N330炭黑填充天然橡胶进行对比分析,结果表明:填充导电炭黑对天然橡胶具有一定的补强作用,橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等与N330炭黑填充橡胶相当或超过其性能,硬度高于N330炭黑填充橡胶。导电炭黑天然橡胶的导电性主要取决于导电炭黑的表面性和结构等特性、炭黑的不同用量以及导电炭黑的导电性能。

LDPE／炭黑复合导电材料PTC／NTC效应形成机理的探讨

本文从ＬＤＰＥ／炭黑复合导电材料的结晶性能出发，探讨了复合材料电阻率的正温度系数（ＰａｓｈｉｖｅＴｅｍｐｅｒａｔａｒｅＣｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，简称ＰＴＣ）效应和负温度系数（ＮＴＣ）效应的形成机理，认为ＰＴＣ效应是由聚合物熔融时发生的晶相向非晶相的转变以及由此而产生的热膨胀共同引起，ＮＴＣ效应主要与炭黑粒子的附聚效应有关。

PS/炭黑复合材料导电性能的研究

本文通过炭黑（简称ＣＢ）用量、加工工艺、温度对ＰＳ／ＣＢ复合材料导电性能影响的探讨、复合导电材料亚微观结构的观察，研究了ＰＳ／ＣＢ复合材料的导电性能。结果表明，随着ＣＢ含量的增加，材料的电阻率呈非线性下降，当ＣＢ的质量分数在１０％～４０％的范围内时，电阻率下降明显，在此含量范围以后，体积电阻率变化不大；材料的导电性能与加工工艺有关，溶剂法的导电性能比混炼法好；电阻率随温度的升高均有上升的趋势。由复合材料的亚微观结构表明，随着ＣＢ含量的增加，ＣＢ由分散的单个颗粒逐渐连结在一起。

导电炭黑/氯化丁基橡胶力学和电性能的研究

通过共混法制备了导电炭黑/氯化丁基橡胶复合材料,研究了复合材料的拉伸性能与导电、介电性能。研究发现,随着导电炭黑和硫化剂含量的增加,拉伸强度先出现一个极大值随后下降,在炭黑用量为5%,硫化剂用量为3%时,拉伸强度最大,为9.1 MPa;而断裂伸长率一直下降。当导电炭黑超过5%以后,电导率迅速增加,出现渗流现象。介电常数实部ε′和介电损耗因子tanδ随导电炭黑用量的增加而增大,但当导电炭黑用量较高(20%)时,在高频时,ε′和tanδ都下降。

炭黑填充PET/PE共混物导电性能的研究

将经偶联剂处理后的炭黑分别与聚酯、聚乙烯及聚酯/聚乙烯共混聚合物,通过双螺杆熔融共混,制备了纤维级导电母粒。研究了炭黑在聚酯/聚乙烯共混聚合物中的分布情况,讨论了共混聚合物对母粒导电性能和纤维力学性能的影响。结果表明,以聚酯/聚乙烯共混聚合物代替单一的聚合物作为母粒的载体树脂可用来设计具有低突增界限浓度的炭黑导电母粒。

LDPE/炭黑/多晶铁纤维/镍粉导电材料的性能

以多晶铁纤维、镍粉和炭黑作为导电填料填充LDPE，制备了一种导电复合材料。分析了多晶铁纤维和镍粉的加入对导电复合材料导电性、屏蔽效能和拉伸强度的影响。结果表明，随着多晶铁纤维和镍粉含量的增加，复合材料的拉伸强度呈下降趋势，导电性提高，当导电填料的含量达到渗滤阈值20％后，复合材料的表面电阻率从10^10Ω降低到10Ω；当炭黑、多晶铁纤维和镍粉的质量分数均为10％时．材料的屏蔽效能在10-30dB，优于LDPE／炭黑材料。

原位聚合法制备环氧树脂/纳米炭黑复合导电材料的性能研究

采用原位聚合法制备了环氧树脂/纳米炭黑复合导电材料,并对其力学性能、电阻率和抗弯断面形貌进行了分析。结果表明,环氧树脂/纳米炭黑复合导电材料的邵氏硬度和抗弯强度随纳米炭黑含量而变化,当其含量为3%(质量分数)附近时两者出现最大值,抗弯强度可达到43.86MPa,邵氏硬度可达到5.34HD;纳米炭黑的加入使复合材料的电性能得到较大的提高。

改性华光导电炭黑及其填充橡胶的性能

研究了改性华光导电炭黑（HG－S）的用量（30～80质量份），对硅橡胶胶料的工艺性能、硫化特性、物理机械性能以及导电性能的影响。结果表明：随着HG－S用量的增加，混炼胶的门尼粘度增加较快，胶籽的硫化时间有所延长，拉伸强度变化较为平缓，硫化胶的体积电阻串降低。值得注意的是：HG－S用量超过60phr时，其硫化胶的体积电阻率低于等量乙炔炭黑填充硅橡胶的体积电阻率。另外，将HG－S以70phr填充天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶时，硫化胶的体积电阻率在0．9～1．3Ω·cm之间。这对应用于要求导电性能较高的硅橡胶导电制品是极为有利的。

填充型导电硅橡胶的制备与性能研究

用导电炭黑EC-600JD和BP2000与石墨烯纳米片填充硅橡胶制备导电硅橡胶,并测试其电性能和力学性能。结果表明:填充导电炭黑BP2000的硅橡胶的电性能优于填充导电炭黑EC-600JD的硅橡胶;在硅橡胶中填充25份导电炭黑BP2000和一定量石墨烯纳米片,随着石墨烯纳米片用量的增大,导电硅橡胶的电性能逐渐提高,当石墨烯纳米片用量为1份时,导电硅橡胶的力学性能最优,电性能较好,达到电热平衡时间最短,压阻特性最不明显。