温度对高密度聚乙烯—炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ．ｅｘｐ（ｄＴ），ａ为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在在不同程度的偏离，热处理及交联     

炭黑填充高密度聚乙烯开关材料

炭黑填充高密度聚乙烯复合导导材料具有良好的开关效应，其电阻随温度及电压在某一范围内变化时会发生急剧性变化。本文简述了炭黑填充高密度聚乙烯复合体系的导电机理，电阻－温度关系，电流－电压特性，以及交联对其电阻率ρ－温度Ｔ曲线的影响和如何得到良好的ＰＴＣ强度。     

炭黑填充聚乙烯PTC效应及其稳定性

可控自发热高分子材料是利用炭黑填充结晶高分子材料的正温度系数特性（PTC效应）制成的具有自动控温性能的功能高分子材料，文中通过对6种炭黑填充聚乙烯体系电性能的研究，分析了产生PTC效应的机理，筛选出了具有较强PTC效应的炭黑填充聚乙烯体系，并通过对该体系PTC稳定性研究得出，较佳的消除高于熔点的负温度系数效应（NTC效应）的方法是辐射交联，本研究为制备出具有实用价值的可控自发热聚乙烯的材料奠定了基础。     

聚乙烯／炭黑导电复合材料的功率特性

研究了用聚乙烯／炭黑复合材料制备的自控温加热带在不同环境下的功率特性。结果表明：该加热带随环境温度自动调节输出功率的能力由传热情况决定，加热带的工作温度由外加电压的决定而与传热情况无关；加热带的功率－电压特性由传热情况（δ）和加热带本身的性质决定，热处理能显著改善功率－电压特性，加热带的安装不影响功率－电压特性而吸改变功率大小。     

炭黑和石墨填充聚乙烯导电复合材料电阻的外场依赖性

研究了炭黑和石墨填充高密度聚乙烯复合材料的导电性,结果表明,温度场、轴向压力场和交流电场均影响材料的导电位．对于电阻对外场的响应,外场的临界值具有明显的填料浓度依赖性．     

聚乙烯/炭黑/碳纤维复合材料阻温特性

研究了碳纤维对聚乙烯/炭黑复合材料阻温特性的影响,并对导电机理做初步的探讨。由于碳纤维远程导电效应的存在,随着碳纤维含量的增加,复合材料PTC强度增加,PTC转变区域变窄,PTC转变温度移向高温,还有助于提高复合材料的电性能稳定性。      

高密度聚乙烯—炭黑（HDPE—C）PTC材料的导电机制

利用炭黑与高密度聚乙烯复合制成了具有ＰＴＣ功能的导电材料（ＨＤＰＥ－Ｃ）,根据目前各种地电理论,提出“晶界”导电模型,并推导出了炭黑的填加量（Ｌ）、高聚物结晶体大小（α）、碳粒子半径（ｒｃ）、碳粒子间距（Ｘ）之间的关系,晶界导电模型与实验结果有较好的符合。     

热处理对聚乙烯/炭黑复合材料PTC性能的影响

为提高聚乙烯/炭黑导电复合材料的PTC性能,将高分子PTC复合材料热处理一定时间后,再分别通过淬火、慢火、空气冷却等方式进行处理,室温放置一定时间后进行电气性能测试.结果表明:慢火处理比淬火和空气冷却处理更能降低样品的电阻;在低于基体熔融温度下处理,可以使样品电阻降低;而在高于熔融温度下处理时,可以使电阻增大,但却缩短了样品的动作时间.在170℃加热后的样品经淬火冷却后,其动作时间缩短为28 s.     

基料对聚乙烯/炭黑复合材料PTC特性的影响

研究了基料对聚乙烯／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的影响。试验表明，３种不同聚乙烯作为基料时，复合材料ＰＴＣ特性存在差异的原因是其结构上的差异所造成的。炭黑与聚乙烯分子的相互作用对ＰＴＣ特性的热重复性有重要影响     

纳米炭黑／双峰聚乙烯复合防腐蚀材料的性能

以纳米炭黑和双峰聚乙烯为主要原料制备了石油、天然气的钢质管道防腐蚀材料NCB/BHC,并比较了其与非纳米级炭黑管道防腐蚀料、非双峰聚乙烯管道防腐蚀料综合性能的差异.结果表明,NCH/BHC的耐环境应力开裂性能提高了10倍以上,耐老化性能提高了1倍,低温性能提高了23%,其他各项技和性能指标满足管道防腐蚀材料的相关技术标准要求;同时还改善了防腐蚀蚀料的加工性能,已在天然气输送工程上得到成功应用.     

温度对高密度聚乙烯－炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ·ｅｘｐ（αＴ），α为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在不同程度的偏离，热处理及交联处理可减小这种偏离，交联可以有效地消除ＰＴＣ材料的ＮＴＣ现象。     

电子束辐照对高密度聚乙烯/炭黑导电复合材料电阻率的影响

研究了电子束辐照固态和熔融态高密度聚乙烯／炭黑（ＨＤＰＥ／ＣＢ）导电复合材料的电性能随辐照温度和辐照剂量的变化。结果表明,对固态或熔融态辐照材料而言,其电阻率均随温度的升而而增大。等剂量下,固态辐照材料的ＰＴＣ强度比熔嘈态辐照的要高,两各状态经高剂量辐后其材料ＮＴＣ效应消失,,ＤＳＣ测试证明电阻率的２与基体的结晶行为以及交联链的形成密切相关。     

成核剂对聚乙烯/炭黑复合物的形态及PTC特性的影响

借助 WAXD、SAXS、DSC等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯 /炭黑导电复合体系的结晶行为、聚集态结构的大尺寸效应及 PTC特性的影响。结果表明 ,成核剂的引入对结晶度的影响不大 ,但却使得基体的微晶尺寸、长周期等变小 ;从而改善了导电复合物的 PTC特性 ,提高了材料的开关性能 ,并改善了阻 -温曲线的重复稳定性。     

导电聚苯胺纳米纤维对聚乙烯/炭黑复合体系电阻行为的影响

采用水溶液氧化聚合和热掺杂相结合的技术制备十二烷基苯磺酸掺杂的聚苯胺(PANI-DBSA)纳米纤维,并将PANI-DBSA纳米纤维与低密度聚乙烯(LDPE)和炭黑(CB)进行熔融共混制得PANI-DBSA/LDPE/CB导电复合材料,研究了PANI-DBSA纤维的引入对导电复合材料电阻行为的影响。结果表明,添加PANI-DBSA纳米纤维,复合材料的逾渗阀值移向较低炭黑含量,复合材料的PTC强度得到一定程度的提高,复合材料的电阻率-温度曲线的热循环稳定性得以改善。     

聚乙烯三相复合材料的正电子湮没研究

通过正电子湮没寿命谱的研究，考察了ＨＤＰＥ／ＥＰＤＭ／ＣＢ三相复合材料的结构和性能的关系。结果发现，正正电子素原子（ｏ－Ｐｓ）优先局域和湮没子ＨＤＰＥ和ＥＰＤＭ非晶区的自由体积孔洞之中，因而其寿命τ３保持不变。而由ｏ－Ｐｓ强度Ｉ３反映的自由体积浓度则随填料含量的增加而减小，且改性体系比未改性体系的自由体积浓度低，这是与材料的相结构一致的。自由态正电子寿命τ３则随填料含量变化呈现明显变化，其强度Ｉ２     

成核剂对聚乙烯／炭黑复合物的形态及PTC特性的 …

借助ＷＡＸＤ、ＳＡＸＳ、ＤＳＣ等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯／炭黑导电复合体系的结晶行为、取信态结构的大尺寸效应及ＰＴＣ特性的影响。结果表明,成核剂的引入对度的影响不大,但却使行基体的微昌尺寸、长周期为小;从而改善了导电复的的ＰＴＣ特性,提高了材料的开关性能,并改善了阻－温曲线的重复稳定性。     

基料对聚乙烯／碳黑复合材料PTC特性的影响

研究了基料对聚乙烯／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的影响。试验表明，３种不同聚乙烯作为基料时复合材料ＰＴＣ特性存在差异的原因是其结构上的差所造成的。     

欧盟对食品级塑料炭黑含量有新规定

尽管炭黑本身不会从塑料制品中迁移出来，但其中所含的不纯物，如多环芳烃在某些情况下会进入食品。为此，欧盟对与食品接触的塑料制品中各类添加剂的安全提出了新的要求。     

炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响

采用熔体共混法制备了炭黑（CB）/高密度聚乙烯（HDPE）导电复合材料。研究了硝酸氧化对CB/HDPE导电复合材料正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）效应和电性能稳定性的影响。结果表明,填充氧化炭黑（CB-O）提高了CB-O/HDPE体系的电性能稳定性和PTC强度,部分消除或降低了复合材料的NTC效应。而CB-O/HDPE体系的室温电阻率比CB/HDPE体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE（CB/crosslinked-HDPE）体系降低了1个数量级。CB-O/HDPE复合材料性能的改善主要是由于CB经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的NTC效应;同时CB表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB的导电性,,并且CB-O表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB-O与HDPE的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性。      

世界炭黑工业现状及我国的差距

炭黑作为油墨、橡胶等的重要原料仍在发展中,概述世界炭黑生产能力、品种和技术状况。