導電炭黑的含量對抗靜電涂層導電率的影響

炭黑的“準石墨微晶”的特殊結構使其導電率大大超過基體樹脂。炭黑含量的增加導致團聚體之間的距離減小,使得電子更容易轉移,從而減小了抗靜電涂層電阻率。圖為保持樹脂和其他添加劑不變的情況下導電炭黑的添加量對抗靜電涂層導電率的影響。本文就為大家介紹一下導電炭黑的含量對抗靜電涂層導電率的影響。
隨著炭黑填充量的增加,抗靜電涂層的體積電阻率出現階段性的變化,在導電炭黑含量為0%-1%時,基體樹脂中的導電網絡還沒有形成,電阻率變化緩慢。炭黑含量為1%-3%時,電阻率有一個迅速變小的臨界變化范圍,稱為滲流區。在滲流區內,炭黑用量發生細微變化時,抗靜電涂層的體積電阻率就從12835Ω·cm急劇下降至533Ω·cm。當導電填料含量達某一閥值時,根據導電通路理論,導電粒子能夠相互接觸而形成鏈狀導電通路,使復合抗靜電涂層得以導電,宏觀上表現為電阻率的顯著降低。達到閥值所需炭黑的含量取決于基體樹脂結構、基體和炭黑粒子的電導率及它們之間的界面狀況、炭黑粒子粒徑、比表面及分散狀態等因素。當導電炭黑含量超過3%后,電阻率隨炭黑含量增加的變化趨緩。這是由于炭黑粒子的連續網絡結構基本形成,繼續增加炭黑含量對材料導電能力的影響不再顯著。
炭黑的添加量是抗靜電涂層導電性能能否達到要求的一個重要指標。但是,過多的炭黑含量易導致涂膜的柔韌性和附著力降低,加工成型困難,以及涂料成本增加,因此必須從增提的角度來考慮抗靜電涂層的綜合性能。所有具體炭黑的使用含量要看對產品的要求。