炭黑预处理对炭黑_HDPE导电复合材料性能的影响.pdfVIP

第 16 卷 　第 10 期 中　国　塑　料 Vol. 16 ,No. 10 2002 年 10 月 CHINA PLASTICS Oct. ,2002 炭黑预处理对炭黑/ HDPE 导电复合材料性能的影响 王　勇 , 黄　锐 ( 四川大学高分子材料加工工程系 ,四川 成都 610065) 摘 　要 : 通过用四种有代表性的处理剂对炭黑进行预处理 ,研究了处理后炭黑填充的 HDPE 复合材料的电性能、力 学性能和流变性能。发现四种处理剂对复合材料的性能均有一定的改善。但也表现出各自的差异 ,在导电性能上表 现的差异更为明显 ,如经钛酸酯偶联剂和硬脂酸处理的炭黑 ,在炭黑含量为 15 %时 ,可使复合材料的电阻率降低 1～ 2 个数量级。为此笔者分析了上述结果的原因。 关 　键 　词 : 炭黑 ; 预处理 ; 导电复合材料 中图分类号: TQ324. 8 　　文献标识码 : B 　　文章编号 : (2002) 　　炭黑填充的 HDPE 复合导电体系 , 由于 HDPE 结 温下冷却。 晶度较高 ,复合材料具有较低的渗滤阈值 ,较高的 PTC 经处理的炭黑与 HDPE 按一定的比例 ,在双辊开 强度 ,因而具有广阔的应用前景[1 ,2 ] 。但缺点是材料的 炼机上 ,140 ℃下塑炼 15 min ,拉片出料 ;将片材剪裁 , 冲击强度降低、流动性变差 ,并随炭黑含量的增加而加 叠加 ,在平板硫化机上 ,180 ℃、10 MPa 下压制10 min ; 剧 ;室温下电阻率和 PTC 强度的重复性欠佳。因此 , 在室温、10 MPa 下快速冷却。电极由铜网预压在试样 将炭黑进行处理的目的一是改善复合材料的导电性 , ( ) 的两端。本文试样的炭黑含量 15 % 质量分数 ,特别 降低炭黑的含量;二是改善两相的相容性 ,增强两相间 说明的除外。 的相互作用。对前者 , 就是提高炭黑的比表面积和 1 . 3 　试样的测试 ( ) 8 DBP 值 ,降低表面基团 尤其是含氧基团 的含量 ,通常 电阻率:实验制得的试样 ,其电阻值大于 2 ×10 Ω 采用高温气相氧化和石墨化来实现 ;对后者 ,则是要增 时 ,用 ZC - 3b 型超高阻仪测试 , 电压为 100 V ;低于 加表面基团的含量 ,一般采用液相氧化、表面接枝和添 8 Ω 2 ×10 ,用 DT - 890B 型数字万用表测试 ,电压为9 V 。 加表面改性剂的方法[3 ,4 ] 。 缺口冲击强度采用国产 UJ - 40 悬臂梁冲击试验 基于复合导电材料现有的成型方法和设备 ,选用 机按 GB1840 —80 测试。 几种有代表性的表面处理剂对炭黑进行预处理。进而 熔体粘度采用日本岛津 A G - 10 TA 万能材料试验 研究处理后炭黑填充的 HDPE 复合材料的电性能、力 机的毛细管流变性测试装置 ,恒剪切速率下测试。 学性能和流动性能的变