要保证导电炭黑在 PP/PE 树脂体系中的均匀分散,可从原料处理、加工设备与工艺优化、配方调整以及生产环境控制等多方面着手,以下是具体措施:
原料处理
选择合适的炭黑:优先选用粒径小且分布窄、结构度高、表面经过改性处理的导电炭黑。这类炭黑具有更好的分散性和与树脂的相容性,能有效降低团聚的可能性。
干燥与预分散:在使用前对导电炭黑进行充分干燥,去除水分和易挥发杂质,避免因水分导致炭黑团聚。同时,可采用高速搅拌、超声波处理等方法对炭黑进行预分散,初步打破可能存在的团聚体。
加工设备与工艺优化
选用合适的混合设备:使用具有高剪切力的混合设备,如双螺杆挤出机、密炼机等。双螺杆挤出机的螺杆结构可提供较强的剪切和混合作用,能有效将炭黑均匀分散在树脂中;密炼机的转子在密闭空间内高速旋转,对物料进行强烈的剪切和捏合,也有利于炭黑的分散。
优化加工工艺参数:合理调整加工温度、螺杆转速、混炼时间等参数。提高加工温度可降低树脂的粘度,使炭黑更容易在树脂中流动和分散,但温度过高可能导致树脂降解,需根据具体材料体系确定合适范围;适当提高螺杆转速和延长混炼时间,能增加剪切作用,有助于将团聚的炭黑颗粒打散并均匀分散。
配方调整
添加分散剂:在配方中加入适量的分散剂,如脂肪酸及其衍生物、钛酸酯偶联剂、高分子分散剂等。这些分散剂能吸附在炭黑颗粒表面,降低颗粒间的表面能,阻止颗粒之间的相互吸引和团聚,同时改善炭黑与树脂之间的相容性。
调整树脂配方:选择与导电炭黑相容性好的 PP/PE 树脂,或对树脂进行改性。例如,在树脂中引入极性基团,可提高与炭黑的相互作用,促进炭黑的均匀分散。也可添加适量的增容剂,提高不同相之间的相容性,进一步改善炭黑的分散效果。
生产环境控制
温度与湿度控制:保持生产环境的温度和湿度相对稳定,一般温度控制在 18℃-25℃,相对湿度在 40%-60% 为宜。避免环境温度过高或过低、湿度过大导致炭黑团聚或影响树脂的加工性能。
清洁生产环境:保持生产设备和车间的清洁,防止灰尘、杂质等混入原料中,影响炭黑的分散效果。定期对设备进行清理和维护,避免设备内残留的物料对新产品造成污染。
导电炭黑在PP/PE树脂体系中的分散机制是怎样的?
分散剂具体是如何帮助炭黑在树脂体系中均匀分散的?
有哪些方法可以测试导电炭黑在PP/PE树脂体系中的分散效果?