炭黑形态学和分散度对聚乙烯耐候性的影响

炭黑是应用于塑料行业的用途最广、最有效的紫外线(UV)稳定剂之一。塑料工业中的几个重要分支依靠炭黑来稳定耐候性产品，包括通讯电缆及电力电缆护套、塑料管材、地膜和农膜。卡博特公司近来的研究证实，炭黑在塑料介质(即聚乙烯)中的分散质量，是最终塑料制品的紫外线防护性及机械性能的重要组成部分。已有一个重要的科研实体在对炭黑的形态学(包括粒径)与紫外线行为之间，的关联性进行研究。还有表明炭黑分散质量和整体耐候性之间关联性的有趣证据。在本文中，将论述炭黑分散度的渐次改善可能对塑料制品的预期寿命产生积极的影响。卡博特公司以工业标准炭黑作为参照点，凭借文献证明了紫外线能量吸收的形态学根据，揭示了分散度和耐候性之间及形态学和耐候性之间的联系。     

填充剂对高分子材料老化的影响

耐候性对于高分子材料来讲,如受到紫外线的作用会产生强烈的氧化老化,在户外曝露时由于阳光作用引起的老化以氧化为主。为了防护这种阳光的作用,一般可采用屏蔽紫外线和抗氧剂的方法。屏蔽紫外线,可以添加紫外线吸收剂或填充剂。如在聚合物中加有填充剂,则在材料表面紫外线由于被填充剂反射或吸收,使其对聚合物的作用不大。填充剂对紫外线的屏蔽性如表—6所示,视填充剂的种类不同而异,一般来讲,炭黑、铬酸铅、氧化锌、氧化钛、氧化     

炭黑技术讲座 第1讲炭黑的分类、命名和制造

炭黑主要用作橡胶补强剂，是仅次于生胶的第二大橡胶材料，在橡胶工业中的消耗量约占总产量的89．5％（其中在轮胎中的消耗量约占总产量的67．5%）。此外，炭黑作为着色剂、导电剂或抗静电剂及紫外线屏蔽剂等广泛用于塑料、涂料、油墨和干电池等领域。     

炭黑在聚合物中的应用

炭黑是橡胶、特别是合成橡胶的补强剂,塑料的着色剂、紫外线防护剂和抗静电剂,还是合成纤维、油墨、涂料和静电复印机墨粉的着色材料,因此,可以说炭黑是聚合物的一种十分重要的添加剂和改性材料。尽管人们已经对炭黑的基本性质及其在聚合物中的补强、着色、紫外线防护和抗静电等作用做了大量研究,然而至今还有许多问题仍在探讨之中。本文将着重对炭黑的性质及其在聚合物中的应用(主要是在橡胶和塑料中的应用)作一论述。     

中国炭黑原料油现状和趋势

炭黑是橡胶补强填充剂，约90％炭黑用于橡胶工业。炭黑也作为着色剂、紫外光屏蔽剂、抗静电剂或导电剂，广泛用于塑料、化纤、油墨、涂料、电子和干电池等许多行业中。炭黑的质量对最终制品的质量有着十分重要的影响，因此，炭黑的用户对炭黑的质量要求极为严格。     

炭黑在橡胶和塑料中的应用

炭黑是橡胶、特别是合成橡胶的补强剂,塑料的着色剂、紫外线防护剂和抗静电剂,还是合成纤维、油墨、涂料和静电复印机墨粉的着色材料,因此可以说,炭黑是聚合物的一种十分重要的添加剂和改性材料。本文将对炭黑在橡胶和塑料中的应用以及中橡集团炭黑工业研究设计院开发和生产的专用炭黑品种作一简要介绍,供有关应用工作者参考。一、炭黑在橡胶中的应用１．炭黑对橡胶的补强作用在橡胶中,尤其是合成橡胶中添加炭黑,可以显著增强硫化胶的定伸应力、断裂强度、抗撕裂性能和耐磨性能,延长橡胶制品的使用寿命,配合量通常为４０～８０份（…     

低滞后炭黑及其在轮胎工业中的应用

１．前言炭黑是橡胶工业重要的补强原材料，也是塑料、油墨、涂料、化纤、干电池、电缆等许多行业不可缺少的着色剂、紫外线屏蔽剂和导电剂或抗静电剂，因其用量较大（世界年用量约７００万吨）故被视为一种基本化工原材料，从其生产工艺之精细、品种之繁多和其质量对最终制品性能的影响看，它又是一种精细化工产品。炭黑的成份主要是碳，但由于其粒径、结构和表面化学性的不同而被区分为许多不同的品种。橡胶用炭黑在国际通用的ASTMD１７６５命名分类标准中，列有４２个品种。非橡胶用炭黑没有统一标准，主要由美国的卡博特和哥伦比亚、…     

炭黑母粒的制备技术

介绍了炭黑在塑料和橡胶行业的应用现状以及下游改性企业用炭黑的发展方向。分析了炭黑色母粒需求状况、生产现状。炭黑作为色母粒的填料,其分散性对色母粒的应用性能起到了重要的作用。对国内外炭黑分散处理技术进行了简单的分类(物理分散和化学分散)。介绍了国内炭黑色母粒的制备方法 (单螺杆挤出、双螺杆挤出、三螺杆挤出和密炼等),结合下游市场需求对炭黑色母粒的发展前景进行了分析。     

炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响

研究了填充不同量炭黑对丁苯橡胶耐热氧和紫外老化性能的影响,测试了各试样的交联密度及物理机械性能,并用扫描电镜观察了其表面形貌.结果表明,丁苯橡胶在热氧老化开始时内部发生了以交联为主的反应,表面氧化缓慢;而在紫外老化开始时表面的变化较大,在老化过程中交联密度出现峰值;热氧和紫外老化120 h后,橡胶的硬度增加,表面变得致密,使热氧和紫外线侵入至橡胶内部变得困难,邵尔A硬度等物理机械性能的变化趋势减缓;炭黑填充量大于20份(质量)时SBR的耐紫外老化性能得到改善,老化360 h后物理机械性能保持率仍然较高,这是因为炭黑对紫外线有很好的屏蔽作用,而炭黑对SBR耐热氧老化性能的影响却相反.     

碳纳米管填料静电自组装制备及在导电塑料中的应用

为了提高碳纳米管(CNTs)在塑料中的分散性能,设计碳纳米管填料(CNTs Filler)。阳/非离子表面活性剂复配在水中分散CNTs,并赋予CNTs表面正电性。与表面负电性的炭黑或聚苯乙烯微球复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定的复合物,制备出CNTs Filler。对比了CNTs Filler、CNTs和炭黑在PS和ABS塑料中,经不同成型工艺的导电结果,证明了使用碳纳米管填料提高了碳纳米管在塑料中的分散性能,总结了碳纳米管相对炭黑作为塑料导电功能体适合压延成型加工。推荐碳纳米管用于导电片材、导电薄膜和高导电塑料等领域。     

Electrical properties of crosslinked polyethylene/carbon black switching composites as a function of morphology and structure of the carbon black

The electrical resistivity of a radiation-crosslinked polyethylene/carbon black switching composite was investigated as a function of carbon black content and temperature. Carbon blacks of different morphology and microstructure behaved differently regarding the electrical resistivity. A HG black, highly porous and structured, imparts high conductivity to its composite mixture at a low degree of loading, whereas nonporous acetylene EQ black of like structure requires a higher degree of loading to impart the same conductivity. The PTC (positive temperature coefficient) effect anomaly was smaller for HG black than for EQ black. It was found that the PTC anomaly was heightened when a combination of the two different carbon blacks was mixed into the composites. Suggestions as to the causes for this particular behavior are made with reference to the electron micrography and other parameters for microstructure of the two carbon blacks.     

Studies on conductive silicone rubber compounds

The electrical conductivity of silicone rubber vulcanizates containing carbon blacks [e.g., acetylene black, lamp black, and ISAF (N-234) black] were investigated. The change in electrical conductivity with varying amounts of carbon blacks and the temperature dependence was measured. The mechanical properties like tensile strength, tear strength, elongation at break, hardness, etc., of the vulcanizates were determined. A comparative study of the electrical conductivity of the composites revealed that the electrical conductivity of the composites made with acetylene black was higher than that of the composites made of other blacks. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 69: 1043–1050, 1998     

炭黑在EVA中的导电性研究

以EVA为高分子聚合物,采用不同级别的导电炭黑,研究了导电炭黑填充高分子聚合物的导电性,讨论了不同级别和不同用量的导电炭黑在聚合物中的分散性,以及对高分子聚合物导电性的影响。实验结果表明,导电炭黑高分子聚合物的导电性主要取决于不同级别的导电炭黑的表面积和结构等特性、炭黑的不同用量以及导电炭黑的聚集体在高分子聚合物的分散程度。     

炭黑在高分子聚合物中的导电性研究

以EVA为高分子聚合物，采用不同级别的导电炭黑，研究了导电炭黑填充高分子聚合物的导电性，讨论了不同级别和不同用量的导电炭黑在聚合物中的分散性，以及对高分子聚合物导电性的影响。实验结果表明，导电炭黑高分子聚合物的导电性主要取决于不同级别的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聚集体在高分子聚合物的分散程度。     

Influence of dispersing additives on the conductivity of carbon black pigment dispersion

The influence of dispersing additives on the electrical conductivity of carbon black pigments dispersed in an organic medium was studied. Two dispersing additives were examined in combination with two different carbon blacks, a conductive carbon black and a nonconductive one. These carbon blacks differ in the size of their aggregates and in the amounts of surface oxygen groups. Both of the additives form a monolayer when adsorbed on either of the pigment surfaces. FTIR studies showed that chemical bonding of one of the additives on the surfaces of both pigments had occurred. Conductivity decreases with increasing additive concentration, but in the case of the chemically bonded additive, the conductivity of the dispersion remained high even at higher additive loadings. This study helps in understanding the effects such additives have on the specific conductivity of composite materials that contain dispersed carbon black pigment particles.     

Electrical properties of carbon black filled crosslinked polyethylene

The electrical resistivity of peroxide and radiation crosslinked polyethylene/carbon black compounds was studied as a function of black concentration and, temperature in heating/cooling cycles. Different carbon blacks in compounds with polyethylene responded differently, regarding electrical resistivity, to the effect of crosslinking. In one case (fine black) the resistivity and PTC (positive temperature coefficient) effect did not significantly change, whereas in another case (coarse black) the effect of crosslinking-was to significantly increase the resistivity and reduce the PTC effect. The main advantages of crosslinking were to give compounds having good electrical reproducibility and to practically eliminate the NTC (negative temperature coefficient) effect in compounds containing fine, coarse, or mixtures of carbon blacks. Crosslinked compounds containing mixtures of carbon blacks have shown good conductivity, electrical reproducibility, and switching properties.     

DBSA掺杂聚苯胺在导电塑料中的应用

以十二烷基苯磺酸(DBSA)作为掺杂酸合成掺杂态聚苯胺,并以掺杂态聚苯胺和特导炭黑做为导电填料,线性低密度聚乙烯(LLDPE)为基体,乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)作为增塑剂,掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料,制备导电塑料。使用四探针法测定了掺杂态聚苯胺和导电塑料的电导率,使用扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱法、热重法对掺杂态聚苯胺进行分析和表征,并且测试了导电塑料的力学性能和流动性能。研究表明:掺杂态聚苯胺具有良好的导电性能,可以作为导电塑料的导电填料使用;并且使用掺杂态聚苯胺和特导炭黑作为导电填料制备的导电塑料比单独使用掺杂态聚苯胺具有更好的导电性能,力学性能。     

碳系填充型导电塑料的研究进展

综述了碳系填充型导电塑料的优点、常用制备方法和炭黑、石墨、碳纤维、超导碳粉和碳纳米管等碳系填充型导电塑料的研究进展。高导电碳纤维和高性价比导电填料的开发、导电机理研究的加强及纳米导电填料的应用将是未来碳系填充型导电塑料的研究方向和开发重点。     

LDPE／炭黑导电复合材料电学及力学性能研究

研究了炭黑种类及用量、极性共聚物（Ｅ－ＡＥ－ＭＡＨ）、润滑剂种类及用量和交联剂（ＤＣＰ）对ＬＤＰＥ／炭黑导电复合材料电学及力学性能的影响。结果表明,ＨＧ－４型炭黑导电性最好,ＡＣＥＴ炭黑导电性较差。极性共聚物能提高复合材料的导电性和力学性能。高分子蜡改善复合材料电学及力学性能的效果优于液体石蜡。交联剂使复合材料导电性变差,但力学性能提高     

Lyocell-炭黑复合纤维的结构与性能

将纳米炭黑、N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶液及纤维素共混得到纺丝液,通过干湿法制备了Lyocell-炭黑复合纤维。采用X射线衍射仪、扫描电镜、强度仪等分析了所得纤维的结构和性能。X射线衍射图谱显示复合纤维仍然具有纤维素II晶型的结构,同时还保留了炭黑的特征衍射峰。扫描电镜结果显示复合纤维中炭黑在纤维素基体中有一些团聚。对纤维的力学性能及电导率分析进一步表明:添加炭黑使得复合纤维的初始模量和断裂强度下降,但是可以在一定程度上提高复合纤维的电导率。