炭黑填充抗静电聚丙烯的研究进展

表面电阻率为10^6-10^9Ω/sq的炭黑填充聚丙烯是电子电器工业用塑料制品的理想抗静电材料。本文综述了炭黑填充抗静电聚丙烯的研究进展。以围绕降低渗滤阈值，为综合改善炭黑填充聚丙烯的电性质、力学性质和成型加工性能而进行的理论研究，从渗逾理论向双重渗逾理论进而向三重渗逾理论发展创新的过程并在相应的理论指导下，相继开发了二元复合体系、三元复合体系、四元复合体系的炭黑填充抗静电聚丙烯复合材料。其中新型的四元复合体系的炭黑填充抗静电聚丙烯复合材料将会成为炭黑填充抗静电聚丙烯的发展方向，而新型的极低炭黑填充的四元复合体系抗静电聚丙烯将会成为研发的焦点和热点。     

炭黑/废纸导电纤维的制备及其在聚丙烯中的应用

利用多巴胺氧化自聚合将炭黑粘附到废纸纤维表面,制备了炭黑/废纸柔性导电纤维,分析了炭黑含量对纤维导电性能的影响,然后,将该导电纤维与聚丙烯熔融共混制备复合材料,分析了导电纤维添加量对复合材料导电和力学性能的影响。结果表明,聚多巴胺将炭黑均匀粘附在废纸纤维表面,纤维的电阻率随着炭黑含量增加而逐渐降低,当炭黑含量为15%时,废纸纤维的电阻率log ρ下降至2.16Ω·cm。柔性导电纤维能更好地控制聚丙烯复合材料电导率降低幅度,当纤维添加量为15%(炭黑含量为2.27%)时,复合材料的表面电阻率为3.71×10¹⁰Ω,体积电阻率为2.45×10¹¹Ω·cm,能达到抗静电级别。此时,复合材料的弹性模量和拉伸强度分别为565.65和17.01 MPa,模量提高了1.07%,但强度降低了32.82%。     

炭黑分散剂HT-5在胎面胶中的应用

本文研究了炭黑分散剂HT-5在汽车胎面胶中的应用,试验结果表明：使用炭黑分散剂HT-5可以显著降低胶料的门尼粘度,延长焦烧时间,提高炭黑的分散性。在轮胎胎面胶配方中加入2.5份时,胶料的综合性能最好。     

炭黑分散剂HT-5在轮胎胎面胶中的应用

研究炭黑分散剂HT-5在轮胎胎面胶中的应用。结果表明:在胎面胶中加入炭黑分散剂HT-5,胶料的门尼粘度减小,焦烧时间和正硫化时间延长;硫化胶的硬度、300%定伸应力和回弹值增大,压缩生热降低,耐疲劳性能和炭黑分散性提高;当炭黑分散剂HT-5用量为2.5份时,胶料的综合性能和炭黑分散效果最佳。     

高分子分散剂在抗静电涂料中的应用研究

研究了分散剂种类及其用量对自制抗静电涂料的粘度、分散稳定性及涂层电阻的影响,确定了合适的分散剂及其最佳用量。     

谢尔炉炭黑—PVC抗静电管材料生产技术研究

本文通过实验，研究了谢尔炉炭黑填充抗静电ＰＶＣ管材料的生产技术，为ＰＶＣ管材的生产打下基础。     

阻燃抗静电聚丙烯材料

用八溴二苯醚(OBDPO)和三氧化二锑(Sb2O3)的复配阻燃剂、导电炭黑(CB)、滑石粉(Talc)与聚丙烯(PP)熔融挤出制备阻燃抗静电聚丙烯.分别研究复配阻燃剂含量、CB含量和Talc含量对复合材料的垂直燃烧性能、表面电阻率及热稳定性能的影响.研究结果表明:当复合材料中复配阻燃剂、CB及Talc质量含量分别为30%、8%、6%时,体系的垂直燃烧性能达到FV-0级,同时表面电阻率达到3.14×104Ω.     

导电炭黑在抗静电聚合物中应用

将特殊的炭黑粒子均匀分散在聚合物基体中,能在一定温度范围内有效提高材料电阻值,可形成一种复合型导电高分子材料。本文综述了导电炭黑填充聚合物的研究进展,对影响复合材料的导电性能及因素进行了探讨。重点介绍了使用共混聚合物作基体,利用特种导电炭黑改善聚合材料的抗静电性的研究。     

新型分散剂在PP/玻璃纤维/硅灰石复合材料中的应用

选择五种新型结构的分散剂(DZHA–200,DZHA–17,JWF–EBA,JWF–EBC,JWF–EBM),考察分散剂对聚丙烯(PP)/玻璃纤维/硅灰石复合材料加工性能、宏观性能及分散性的影响。实验结果显示,1份分散剂的引入可明显提高和改善复合材料的加工性能、宏观性能和分散性。当加入1份分散剂DZHA–17时,复合材料的熔体流动速率约是未加分散剂时的5.5倍,挤出机扭矩和电流分别降低到7.4 N·m和35 A。断裂伸长率、缺口冲击强度和60°条件下的光泽度也明显提高。五种新型结构分散剂在聚合物复合材料中都显示出润滑性、分散性和偶联性等多功能性,但它们对聚合物复合材料性能影响程度有一定区别。     

UHMWPE/炭黑抗静电复合材料的研究

制备了导电炭黑(CB)填充UHMWPE抗静电复合材料。实验结果表明,在经表面固相接枝改性的UHMWPE/CB复合体系中,炭黑渗滤区含量为5%~7%,表面电阻ρs从1014Ω下降到107Ω,较低的炭黑含量确保了复合材料优异的耐磨性;同时扫描电镜(SEM)表征证明炭黑在改性UHMWPE中达到纳米分散,形成双重纳米导电网络结构,这种双重纳米导电结构提高了复合材料的抗静电性能、力学性能和热变形温度。     

抗静电木粉/聚丙烯复合材料的研究

为了提高木粉/聚丙烯复合材料的抗静电性能,通过高速混合、挤出造粒以及热压成型的方式制备了4种抗静电木粉/聚丙烯复合材料,并比较了它们的体积电阻率和拉伸强度,结果表明:在4种抗静电复合材料中加入炭黑的复合材料体积电阻率最小,拉伸强度最大。探讨了炭黑用量对木粉/聚丙烯复合材料抗静电性能和力学性能的影响,结果表明:当炭黑用量增加时,复合材料的体积电阻率明显降低,拉伸强度和弯曲强度出现最大值,弹性模量和断裂伸长率呈下降趋势。     

具有“沙袋”结构的PP/EPDM/CB导电复合材料的形态构建及性能研究

提出通过构建类似拳击训练沙袋的硬核-软壳分散相结构来同时实现导电高分子复合材料的高电导率和高韧性这一设想,并通过两步熔融共混法构建了这种具有“沙袋”分散相结构的聚丙烯（PP）/三元乙丙橡胶（EPDM）/炭黑（CB）导电复合材料,其中,CB粒子选择性分布于EPDM分散相中。通过定量计算发现,无论从热力学角度还是动力学角度,CB粒子均倾向于选择性分布在EPDM中,这也阐明了“沙袋”分散相结构的形成机理。此外,性能测试表明,这种具有“沙袋”分散相结构的导电复合材料的体积电导率和缺口冲击强度随炭黑含量的增加呈现反常的同步增长。     

纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料的研制

利用偶联接枝对纳米炭黑粒子表面处理,通过反应型增容载体载附纳米炭黑,将处理后的纳米炭黑及纳米复配阻燃剂用于改性超高分子量聚乙烯(PE–UHMW),制备出纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料。通过体积电阻率测试、燃烧性能测试、热重分析及扫描电子显微镜分析对该材料的导电性能、阻燃性能、热性能等进行了研究。结果表明,纳米炭黑分布在PE–UHMW球晶间缝隙处和球晶内微纤间缝隙处的非晶区内,形成了纳米级双导电网络,这种立体穿插纳米尺度均匀分布,在低炭黑含量情况下就形成稳定的导电通路,起到了抗静电作用;制备的纳米抗静电无卤阻燃PE–UHMW复合材料,其燃烧时形成高效、致密、厚实的炭层,可有效地隔绝空气,起到阻燃作用。     

制备工艺对抗静电聚丙烯抗静电性能影响的研究

用共混的方法制备了抗静电聚丙烯，研究丁共混方法和溶剂的使用对聚丙烯抗静电性能的影响。研究结果表明：双螺杆挤出过程中的剪切作用和有机溶剂的使用有利于抗静电剂的分散和迁移，可以提高聚丙烯的抗静电性能。乙醇为溶剂溶解抗静电剂，经双螺杆挤出混合制备出的聚丙烯抗静电性能较好。     

PP/碳纤维纸夹芯“三明治”复合材料性能

以碳纤维纸(CFP)作为芯材,聚丙烯(PP)作为皮材,用平板硫化机热压制成PP–CFP–PP"三明治"式复合材料,并测试了复合材料的各项力学性能。结果表明,加入CFP后复合材料的力学性能总体上有所改善,针对不同PP基体、CFP对复合材料力学性能的改善方式有所不同,对基材本身强度/刚度小的复合材料增强/增刚效果明显,而对于基材本身强度/刚度大的复合材料,加入CFP后其断裂伸长率、无缺口冲击强度提高明显,同时复合材料的缺口冲击强度有所降低。     

PP/MWNTs和PP/OMMT复合材料的热降解动力学研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/多壁碳纳米管(PP/MWNTs)与聚丙烯/纳米有机蒙脱土(PP/OMMT)复合材料,利用热重分析法研究了PP、PP/MWNTs及PP/OMMT在氮气气氛中的热降解过程,并采用Kissinger及Ozawa方法研究了复合材料的热降解动力学及热降解表观活化能.结果表明,MWNTs和OMMT的加入...     

Formation of in situ CB/PET Microfibers in CB/PET/PE Composites by Slit Die Extrusion and Hot Stretching

Summary: In this present study, the in situ fabrication of a microfibrillar composite based on poly(ethylene terephthalate) (PET), polyethylene (PE), and carbon black (CB) is attempted. PET and CB were first melt mixed. The CB/PET compound and PE were subsequently melt extruded through a slit die and then hot stretched. The morphological observation of the as‐stretched extrudate indicated that well‐defined microfibers of CB/PET compound could be generated at appropriate CB contents and a fixed hot stretch ratio. In addition, CB was always selectively located in PET. The microfibrillar CB/PET/PE composite has the potential to be a new electrically conductive polymer composite.

Morphology of the carbon black/poly(ethylene terephthalate)/polyethylene (PE) composite after additional mixing in the mixer at the processing temperature of PE.     

新型炭黑填充抗静电和导电聚丙烯复合材料

以炭黑为导电填料,在聚丙烯中加入适量的环氧树脂和玻璃纤维,制备了新型的抗静电和导电聚丙烯复合材料。测定了不同复合体系的渗滤阈值,用扫描电镜(SEM)对相形貌进行了观察,并研究了环氧树脂和玻璃纤维用量对体积电阻率的影响。SEM照片表明在新型复合材料中,炭黑优先分布在环氧树脂中,环氧树脂包覆在玻璃纤维表面,通过玻璃纤维间的搭接形成导电通路。这种独特的结构使该复合材料的渗滤阈值低于聚丙烯/炭黑和聚丙烯/环氧树脂/炭黑复合体系的渗滤阈值。玻璃纤维和环氧树脂含量分别需要达到约10%,复合材料才能具有抗静电和导电作用。