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判断炭黑导电性能的部分指标特征

  • 发布时间: 2025-02-19

一、BET比表面积越大,且原始粒径越小,导电性能越好。

      单位质量或单位体积(真实体积)中炭黑粒子的BET总比表面积=外表面积(光滑表面)+内表面积(孔隙表面积)。

      BET比表面积越大,且炭黑原始粒径尺寸越小,单位质量或体积内的颗粒就越多,越容易彼此接触形成网状通路,因此导电性就越好。

      采用高比表炭黑,能实现低比表炭黑实现不了的更高的导电率;如果只要达到同样的导电性能,高比表炭黑的添加量会减少。

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比如,G30的BET比表面积为90 m2/g,粒径为40 nm(纳米);H140G的BET比表面积为149 m2/g,粒径为30 nm(纳米);EH700G的BET比表面积为678 m2/g,25 nm(纳米)。

      从导电性能来说:高比表粒状导电炭黑EH700G > 中比表粒状导电炭黑H140G > 低比表粒状导电炭黑G30。

 

二、结构性越高,导电性能越好。

      炭黑的结构性是指炭黑的粒子与粒子之间聚集成链状的程度,组成聚集体的粒子越多,结构性越高,导电网状结构更完善,导电性越好。

      常用DBP吸油值表示炭黑的结构性,吸油值越大,炭黑结构性越高。

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比如,G30的BET比表面积为90 m2/g,粒径为40 nm(纳米);H140G的BET比表面积为149 m2/g,粒径为30 nm(纳米);EH700G的BET比表面积为678 m2/g,25 nm(纳米)。

      从导电性能来说:高比表粒状导电炭黑EH700G > 中比表粒状导电炭黑H140G > 低比表粒状导电炭黑G30。

 

三、纯净度越高,导电性能越好。

      灰分、水分(加热减量)、粗粒分(筛余物)、挥发分、含硫量、溶剂抽出物、金属杂质、颗粒杂质等各种杂质的含量越少,纯净度越高,导电性越好。

      从乙炔导电炭黑Li-140与典型炉法导电炭黑的纯净度对比的雷达图,可以看出,乙炔导电炭黑Li-140的纯净度高于典型炉法导电炭黑。

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四、炭黑的表面化学性呈碱性,导电性能更好。

      在炭黑生产过程中,炭黑表面常形成一些活性含氧基团,这些官能团的存在影响电子的迁移,会使导电性下降,可通过PH值来一定程度地表征该项指标。

      表面官能团少的炭黑通常呈弱碱性或中性,导电性能更好。

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比如,Li-2060的pH值为9.0;Li-H140的pH值为9.6;Li-EH700的pH值为9.4。

      从酸碱度来看:高比表粉状导电炭黑Li-EH700、中比表粉状导电炭黑Li-H140、低比表粉状导电炭黑Li-2060,酸碱度均呈弱碱性,且表面官能团数量合适可控。

 

五、相对于粉状炭黑而言,粒状炭黑更适合导电高分子复合材料。

      粒状炭黑不飞扬,环保,且比粉状炭黑加料方便,非常适合于在要求导电性/半导电性的高分子材料中作为导电填料。

 

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六、产品的一致性越稳定,炭黑的导电性越成熟。

      企业历史越久,且典型客户中大型客户越多,产品的一致性越稳定成熟。

 

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