導(dǎo)電炭黑 導(dǎo)電碳黑 低電阻或高電阻性能的炭黑 導(dǎo)電 防靜電

導(dǎo)電碳黑

            CAS號：    別稱：炭黑，燈墨，Carbon nanotubes   化學(xué)式C

    碳黑（carbon black），是一種。輕、松而極細(xì)的黑色fen末，表面積非常大，范圍從10~3000m²/g，是含碳物質(zhì)（煤、、、ran料油等）在空氣不足的條件下經(jīng)不wq燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。比重1.8-2.1。由天然氣制成的稱“氣黑”，由制成的稱“燈黑”，由制成的稱“乙炔黑”。此外還有“槽黑”、“爐黑”。按炭黑性能區(qū)分有“補(bǔ)強(qiáng)炭黑”、“”、“耐磨炭黑”等?？勺骱谏?span>，用于制造、油墨、等，也用于做的補(bǔ)強(qiáng)劑。

用途：具有低電阻或高電阻性能的炭黑，可賦予制品導(dǎo)電或防靜電 

 序號 主要參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)
優(yōu)級 合格級
1 吸碘值 ( g/Kg ) 121±5 121±7
2 DBP吸收值 (10-5 m3/kg ) 114±5 114±7
3 壓縮樣dbP吸收 (10-5 m2/kg) 93～103 90～106
4 CTAB吸附比表面積 (102 m2 / kg ) 105～107 102～120
5 STSA ( 102 m2 / kg ) 106±5 106±9
6 氮吸附比表面積 ( 102 m2 / kg ) 114～124 112～126
7 著色強(qiáng)度 ( % ) 111~121 108~124
8 加熱減量 ( % ) ≤2.5 ≤2.5
9 傾注密度 ( kg / m3 ) 355±40 355±40
10 300%定伸應(yīng)力 ( MPa ) -2.3±1.0 -2.3±1.6
11 包裝方式 20kg/包

    炭黑同碳黑。碳黑本身是半導(dǎo)體材料，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。其特點(diǎn)為粒徑小，比表面積大且粗糙，結(jié)構(gòu)高，表面潔凈(化合物少)等。

導(dǎo)電碳黑按其導(dǎo)電性能和制造方法可分為:導(dǎo)電槽黑(cc)、導(dǎo)電爐法碳黑(CF)、超導(dǎo)電爐法碳黑(SCF)、特導(dǎo)電爐法碳黑(XCF)等。乙炔碳黑(ACEF)也是導(dǎo)電性能很好的碳黑。

導(dǎo)電碳黑使用分類

    1.防靜電產(chǎn)品:導(dǎo)電發(fā)泡管，充電輥，靜電xc器，防靜電輸送帶，防靜電膠板，防靜電箱、中空板，防靜電管，醫(yī)用橡膠制品，地毯，復(fù)印機(jī)輥，印刷機(jī)輥， 電子組件包裝薄膜，防爆電纜;還有抗靜電臺墊，抗靜電鞋底等。

    2.導(dǎo)電產(chǎn)品:電纜屏蔽料，面狀發(fā)熱體，導(dǎo)電薄膜，彈性電極，印刷電路，導(dǎo)電涂料，導(dǎo)電油墨、導(dǎo)電纖維，導(dǎo)電皮革制品及粘結(jié)劑。礦用運(yùn)輸帶，礦用塑料管，礦用導(dǎo)風(fēng)筒等。

現(xiàn)狀

    我國早在20世紀(jì)90年代采用油爐法kai發(fā)生產(chǎn)了V系列導(dǎo)電碳黑產(chǎn)品，在改進(jìn)工藝的基礎(chǔ)上又研制出了表面積更大、孔隙率更高、導(dǎo)電性更好的SL系列導(dǎo)電碳黑產(chǎn)品。

    國外知名的導(dǎo)電碳黑有日本獅王的Ketjenblack(科琴黑)系列超導(dǎo)碳黑(Ketjenblack EC-300J和EC-600JD)、美國卡博特CABOT的VXC 系列導(dǎo)電碳黑、贏創(chuàng)德固賽公司生產(chǎn)的PRINTEX XE2-B,PRINTEX L6, HIBLAXK 40B2等。

    就炭黑的現(xiàn)狀，我國導(dǎo)電炭黑的生產(chǎn)廠家，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的大量需求，很多的企業(yè)還要靠進(jìn)口，導(dǎo)電炭黑的技術(shù)還未達(dá)到國際上先進(jìn)的水平，從炭黑的市場價(jià)格來看，進(jìn)口導(dǎo)電炭黑明顯高出國產(chǎn)導(dǎo)電炭黑很多。

按生產(chǎn)：主要分為燈黑、氣黑、爐黑和槽黑

按用途：分為色素用炭黑、橡膠用炭黑、導(dǎo)電碳黑和專用碳黑

色素用炭黑—國際上，根據(jù)炭黑的著色能力，通常分為三類，即，中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個(gè)英文字母表示，前兩個(gè)字母表示炭黑的著色能力，{zh1}一個(gè)字母表示生產(chǎn)方法。

橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的，但后來改為按氮表面積分類。此外，命名時(shí)把炭黑顏料的速度和結(jié)構(gòu)等因素也kao慮進(jìn)去了，由4個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成。{dy}個(gè)英文字母代表的硫化速度，以N代表正常硫化速度，S代表緩慢硫化速度。后面3個(gè)為阿拉伯?dāng)?shù)字。{dy}個(gè)數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍，共列為0~9個(gè)等級。第二和第三個(gè)數(shù)字則由材料試驗(yàn)協(xié)會負(fù)責(zé)炭黑和術(shù)語的D24.41委員會指定的，反映不同的結(jié)構(gòu)程度，也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的，有一定的任意性。相對而言，數(shù)字越大，結(jié)構(gòu)越高。

按功能：主要分為補(bǔ)強(qiáng)碳黑、著色碳黑、導(dǎo)電碳黑等。

按型號：主要分為N220、N330、N550、N660、N990、N110、N115、N234、N326、N339、N375、N539、N550、N880等。

塑料導(dǎo)電為什么選擇導(dǎo)電炭黑，不選擇石墨fen

導(dǎo)電炭黑在炭黑家族中也占有一定得地位，通常來講導(dǎo)電炭黑是根據(jù)炭黑的半導(dǎo)體特性，而生產(chǎn)的一種具有低電阻或者高電阻性能的炭黑。可以使產(chǎn)品賦有導(dǎo)電或者防靜電功能。經(jīng)常被用于不同的導(dǎo)電或者抗靜電產(chǎn)品，例如抗靜電或?qū)щ娤鹉z、塑料制品、電纜料、以及干電池的原材料等等。

 有一種與之類似的材料叫石墨fen，石墨也是由碳構(gòu)成，它是炭元素的一種同素異形體，每個(gè)炭原子的周邊連接著另外三個(gè)炭原子，以共價(jià)鍵結(jié)合，工程共價(jià)分子。石墨是一種非常軟的額礦物。而石墨fen，就是石墨fen碎研磨之后的產(chǎn)物。石墨米分的導(dǎo)電性主要取決于它的含碳量、石墨化度、分體顆粒大小還有形態(tài)等等因素。導(dǎo)電石墨fen除了具有高導(dǎo)電性能之外，還具有耐腐蝕、耐磨、耐高溫、強(qiáng)度高、質(zhì)輕等特點(diǎn)。應(yīng)用也是非常廣泛。

 這兩者都是由碳構(gòu)成，也有著非常類似的特性。那么他們的區(qū)別在哪呢?

 我們先說說導(dǎo)電，對于碳來說，真正導(dǎo)電性優(yōu)異的是石墨化的碳。從這點(diǎn)不難看出，石墨的導(dǎo)電性要由于炭黑。當(dāng)然，這得要兩者純度很高的qing況下。不過，在炭黑領(lǐng)域中我們都知道，塑料體系中選用的導(dǎo)電材料幾乎都是導(dǎo)電碳黑而不是石墨fen米分。

 這主要是因?yàn)樵谒芰现衅饘?dǎo)電作用的因素除了所加導(dǎo)電fen米分本身的導(dǎo)電性之外，還與導(dǎo)電粒子在聚合物中的分布狀態(tài)有關(guān)。同等質(zhì)量的炭黑和石墨，由于炭黑的比重比較小，在塑料這種高分子化合物中占據(jù)了更大的體積分?jǐn)?shù)，有利于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)從而獲得了比石墨fen米分做填料更好的導(dǎo)電效果。所以我們在塑料應(yīng)用中，多見導(dǎo)電炭黑而不是石墨fen米分 

配比

導(dǎo)電炭黑用于橡膠制品的配比

抗靜電膠板配方資料(僅供參kao)

1、 丁苯膠(丁晴膠)1.5

2、 再生膠15

3、 輕鈣30

4、 炭黑3.8-4

5、 操作油3.0-3.2(CD-1)

6、 助劑

炭黑生產(chǎn)工藝

1）燈黑生產(chǎn)工藝

歷史上最早的炭黑生產(chǎn)法是燈黑生產(chǎn)工藝，在該工藝過程中，原料在直徑大至1.5m的平坦的燃燒鐵盤上燃燒，含有炭黑的燃燒氣體由內(nèi)鋪有磚塊的排氣罩收集，然后通過彎管（彎折1/4）和通火管到達(dá)沉積的裝置。為了控制所產(chǎn)炭黑的特性，應(yīng)當(dāng)保證在燃燒盤和排氣罩之間的間隙附近，原料主要作不wq燃燒。而在稍進(jìn)管道里面，燃燒在氧氣不足下發(fā)生熱烈解，因而形成較大的炭黑顆粒，由于這些原因，組成較寬范圍的粒徑分布，主要特征為顆粒粗大。由于在燃燒盤和排氣罩間隙間形成的顆粒只有小部分能與空氣中的氧份接觸，因此這些炭黑只有少量的表面氧化物，相應(yīng)的PH值呈中性，并且揮發(fā)份極少。

2) 氣黑的生產(chǎn)工藝  

氣黑此名稱源于其生產(chǎn)過程：原料烴加熱時(shí)先氣化，然后由可自燃的氣體（供以能量）作為載體帶到燃燒器內(nèi)，炭黑在這些蝙蝠形的燃燒器所發(fā)出的大量扇形的火焰中生成。由于每束火焰都較小且在空氣中燃燒，炭黑的形成，與燈黑生產(chǎn)工藝很不同（不wq燃燒）。在此炭黑顆粒很細(xì)，根據(jù)不同種類，平均粒徑在10~30nm之間，氣黑平均粒徑為13nm。燃燒的火焰上，是一個(gè)緩慢旋轉(zhuǎn)的充水轉(zhuǎn)鼓，炭黑在轉(zhuǎn)鼓上沉積，在經(jīng)刮到把炭黑刮走，當(dāng)溫度仍高時(shí)，新生成炭黑與空氣中的氧接觸，于是發(fā)生部分氧化，形成了大量的酸性基團(tuán)，相應(yīng)氣黑PH值介于酸性范圍。并可得到約6%的揮發(fā)份，代表其表面氧化物含量。

3） 槽黑的生產(chǎn)工藝  

這種生產(chǎn)工藝以天然氣作原料，槽黑的工藝與氣黑生產(chǎn)工藝的氣體燃燒過程相似，天然氣燃燒，發(fā)出許多扇形火焰，得到的產(chǎn)品與氣黑類似，而不同的是這里采用了平坦的水冷U形槽作為炭黑的沉積槽。由于生態(tài)和經(jīng)濟(jì)原因，許多年前就停止了這種方法的使用。而氣黑的生產(chǎn)不會對生態(tài)環(huán)境造成影響，而此氣法炭黑工藝仍在運(yùn)用。

4） 爐黑生產(chǎn)工藝  

氣黑是在kai

放大氣中生產(chǎn)的，但爐黑生產(chǎn)工藝則是在缺氧條件下的密閉爐中進(jìn)行的。使用的不是許多束小火，而是一團(tuán)大火焰，以油類作原料，并加入可燃?xì)怏w使之達(dá)到爐內(nèi)所需溫度。而改變爐黑生產(chǎn)工藝條件，可得到所需要之顏料黑。比如：不同條件下，炭黑可達(dá)到廣闊的平均粒徑范圍，從80nm到小至15nmj，更直到細(xì)小至氣黑那樣小的顆粒。但對于同一粒徑，氣黑和爐黑還是有區(qū)別的，主要是表面化學(xué)不同。爐黑產(chǎn)品較為粗糙，平均粒徑為40nm。此外，當(dāng)采用爐黑生產(chǎn)工藝時(shí)，可加入少量的堿性化合物或其它添加劑以改變聚集體的聚集度和類型，由此可得到高結(jié)構(gòu)或低結(jié)構(gòu)的炭黑。

由于爐黑是在幾乎低于大氣壓及空氣不足條件下生產(chǎn)出來的。所以它們大部分缺乏酸性表面氧化物，然而卻發(fā)現(xiàn)了其面所提到的呈堿性反應(yīng)的吡喃酮結(jié)構(gòu)。關(guān)于爐黑的堿性PH值，是因?yàn)樵诮K止炭黑生成時(shí)噴she淬化冷水中加入堿土，以及為降低結(jié)構(gòu)而添加的堿性鹽。另外，如果此爐黑不再進(jìn)行氧化后處理，則其揮發(fā)份含量較低。