导电塑料成分材料

1、导电塑料成分与应用材料：5、导电塑料的分类：按导电性分：通常电阻值在1010cm以上的称为绝缘体； 电阻值在104109cm 范围内的称作半导体或防静电体； 电阻值在104cm以下的称为导电体； 电阻值在100cm以下甚至更低的称为高导体。 按制作方法来分：（1）结构型导电塑料是本身具有导电性的塑料，例如，共轭系高分子，如聚乙炔，聚吡咯，聚苯胺和层状聚合物；但这类材料成本高、毒性大、不溶不熔，成型困难。复合型导电塑料是经过改性的，加入抗静电剂和导电塑料，可以在较宽范围内调节导电性能；复合型导电填料可以分为：a、抗静电剂添加型；b炭黑添加型；c、金属添加型；d共混性；e表面处理型。（2）按用途分

2、有抗静电材料、导电材料、电极材料、超导材料和屏蔽材料。导电材料的特点易成型，密度小，廉价，电阻率可调节。主要应用在塑料电池，太阳能电池，屏蔽材料和光敏物质。5.1、抗静电材料电阻率调降到107-1010m，静电剂主要为表面活性剂。5.2、复合添加型导电塑料基体主要有PEPVCPSABSPAEPPFSiR等起载体职称作用。5.2.1、炭黑填充型：BC为半导体材料，电阻率在10-1-103m ,吸油值(DBP) 1.25mlP g ,平均粒径为 2550 m ,比表面积 500m2P g。经工业加工混炼后 ,炭黑以粒子形式分散于塑料中 ,随着炭黑添加量的增加 ,粒子间距降低 ,当接近或呈接触状态后

3、 ,形成大量导电网络通道 ,使得材料的体积电阻和表面电阻降低 ,导电性能提高。通常来讲，炭黑结构性越强，比表面积越大，表面活性越低，导电性能越好常用导电炭黑为乙炔炭黑，含氧氢官能团少，导电好，现在有国外超导炭黑，但炭黑只能制黑色制品，乙炔黑优于超导电炭黑。 石墨上的芳环重叠交替的共轭具有高导电性，机械加工过程中，结构受到破坏，导电性下降，而且机械强度低。5.2.2、金属添加型电阻率在10-3-100m，（有铜纤维、铁纤维、钢纤维）缺点是与树脂基本相容性不好、易腐蚀、易氧化。炭黑粒子是通过电子跃迁形成的隧道效应形成导电通道，而金属粒子必须紧密接触才能通电。材料电阻率(m)材料电阻率(m)材料电阻

4、率(m)银1.610-8铂1.010-7镍铬合金1.010-6铜1.710-8铁1.010-7铁铬铝合金1.410-6金2.410-8汞9.610-7铝镍铁合金1.610-6铝2.910-8锰铜4.410-7石墨(813)10-6钨5.310-8康铜5.010-75.3：共混：树脂与结构导电聚合物混合，例如PANPE、PPYPS、PANPE、PPYPS，添加2-3%时导电率为107-109m，可以做电磁屏蔽材料。5.4：表面处理型：喷度，电镀等。一般用于装饰材料。6关于各组分含量大小的影响因素：A、 炭黑含量的增加：粒子间的距离就减小，导电性能加大，达到60%开始趋于平缓（填料最好不要超过60

5、%，力学性能提不上去，不低于形成通道的15%）。B、 有机电解质akquid-16有较好的吸湿性、相容性 导电性能下降很快，拉伸强度和硬度都会降低。（是不是可以称之为线弹性体）物理机械搅拌破坏炭黑结构，有机电解质可以改善他的性能。C、 压制工艺：混匀压制，压力20MPa，时间5min，温度160度。7、一种工艺 混料双棍压制制样测试一、 炭黑1、炭黑是天然半导体，应用炭黑导电塑料性能的因素主要有粒径、结构、表面状态。炭黑首先要粒度合适，才能在导电塑料内分布均匀。导电填料：导电填料分为碳纤维、炭黑和石墨。（1） 导电炭黑：影响导电性能的因素有粒径、结构和表面形态。是半导体，体积电阻率为0.1到1

6、000cm之间，可以作为防静电和防辐射材料方面。但是应用在导电材料领域，尤其是高导电的，必须使用高导电炭黑。炭黑结构由聚集体的尺寸、形态和每一个聚集体中的粒子数量决定，聚集体内粒子数量越多，形成导电网络就越容易（实际上结构上越紧凑。但是炭黑吸附力很大，容易形成再聚成大颗粒，这在分散时也不容易变好）。导电碳黑特征：（0）结构性高的炭黑具有较大的孔隙率，一般为60-90%；（1）一般用吸油值DBP来表示，即结构性。DBP小于0.9ml/g为低结构， 0.9-1.2为高结构，大于1.2为高结构。（2）比表面积越大，导电性能越好。粒度一般控制在200-300目之间。（3）炭黑PH值：炭黑表面有含氧官能

7、团，影响电子跃迁导电性下降，官能团少的炭黑呈碱性或中性，PH高导电性好。（4）渗滤阀值：渗滤阀值越低导电性越好，炭黑添加量越低（超导电炭黑吸油值为1.68，乙炔炭黑吸油值为4.36.乙炔炭黑导电优于超导炭黑？）经工业加工混炼后 ,炭黑以粒子形式分散于塑料中 ,随着炭黑添加量的增加 ,粒子间距降低 ,当接近或呈接触状态后 ,形成大量导电网络通道 ,使得材料的体积电阻和表面电阻降低 ,导电性能提高。通常来讲，炭黑结构性越强，比表面积越大，表面活性越低，导电性能越好b超导炭黑导电率高，价格高但用量减少。超导炭粉（黑）比一般性的炭黑导电性能要高6-8倍。著名生产厂家有荷兰的阿克苏、DSM工程塑料等c碳纤维，本身有导电性，对加工不利。大量应用与可屏蔽材料。（现纤维都加金属镀层）d碳纳米管：91年发现碳系填充材料是应用最多的炭黑含量在小于15%时，隧道效应和场致效应占主要作用，下降小；大于20%时趋于稳定，导电能带起主要作用。大于15%时冲击强度和拉伸性能均下降。导电填料的选择和共混方式的选择用偶联剂对导电填料表面处理