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探討導電粒子接觸的幾何學研究

隨著炭黑填充量的增加，電阻值降低。一般在臨界體積分數處，其電阻值急劇降低。國內外探討填充量依賴性的種種研究，大部分都是探討導電粒子接觸的幾何學研究。該理論認為，炭黑填充量越大，處于分散狀態的炭黑粒子或炭黑粒子集合體的密度也越大，粒子間的平均距離越小，相互接觸的幾率越高，炭黑粒子或炭黑粒子集合體形成的導電通路也越多。

炭黑導電可用導電能帶、隧道效應來解釋

炭黑導電可用導電能帶、隧道效應來解釋，在炭黑填充聚合物當中，電傳導是沿著相接觸的粒子或被分離成很小的間隙進行。內部聚集平均距離受很多參數影響，包括濃度、結構、聚集體的大小和形態、尺寸分布、混合效果、溫度等。炭黑根據制法、原料不同可分成幾類，適宜用于導電填充劑的只是其中一部分，它們必須具備一些基本特性，如比表面積大、電子的雜質少、結晶度比較好等。

炭黑填充量可用炭黑的DBP吸收值預先測定

炭黑的填充量可用炭黑的DBP吸收值預先測定。例如，ISAF的DBP吸附值為1.25cm3/g，橡膠的相對密度為0.95，則100g炭黑至少可配合118g橡膠（1.25×0.95=1.18），或是100g橡膠可容納85g炭黑（ISAF）。同理，低結構炭黑容量可以更多。如果炭黑填充量過多，則容易結團，無法進一步分散。實際上，只有炭黑母煉膠才能達到如此高的炭黑濃度。

塑料著色是采用純顏料，但直接使用純顏料粉末，往往純在分散不好和飛揚污染的問題，因此出現了加有不同分散劑的粉狀色料、膏狀色料、液體色料，以及其中有分散劑和樹脂的著色母料（或稱色母料、色母粒），還有樹脂和色料已按制品要求混合并分散好的，可直接成型的著色粒料，其制法、用法和適用樹脂類型可見下表。

炭黑作為塑料用顏料,常用的劑型有粉狀和粒狀

炭黑作為塑料用顏料，常用的劑型有粉狀和粒狀。粉狀炭黑屬于難分散和易飛揚和污染的顏料，因此除了配合量很高的導電或抗靜電塑料，以及作為著色母料的原料以外，已很少采用。粒狀炭黑飛揚雖較少，但分散更難，故在塑料著色中多采用粉狀炭黑。

類別

制造方法

使用方法

適用塑料

干粉（DC）

染料或顏料、分散劑、石蠟和金屬鹽用高速混合機混合

著色劑和樹脂在高速混合機或轉鼓混合機混合后成型

PE/PP/PS/ABS/PVC等

膏、糊（PC）

染料或顏料、分散劑、可塑劑、PS和多元醇在捏合機或蝶式混合機，回轉圓盤式攪拌機中混合后在三輥研磨機或砂磨機中混煉

著色劑和樹脂在回轉圓盤式攪拌機中混合后成型

PS/PUR,PE等

漿料（LQ）

染料或顏料、分散劑和表面活性劑在蝶式混合機中混合后在三輥研磨機或砂磨機中混煉

著色劑和樹脂在轉子泵或齒輪泵中混合后成型

PE,PP,PS,ABS,PVC等

母料（MB）

染料或顏料、樹脂和分散劑在高速混合機中混合后在擠出機中混煉

著色劑和樹脂在加料器中混合后成型

粒料（CP）

著色劑和樹脂在高速混合機或轉簡式混合機中混合后在擠出機中混煉

著色粒料可直接成型

注：PVC可和干粉或膏、糊及增塑劑、添加劑在密煉機或雙螺桿擠出機中混合后成型。