导电炭黑在 PVC 台垫 / 橡胶板中的分散方法有多种,以下是一些常见的方法:
机械搅拌分散法
高速搅拌:使用高速搅拌机对 PVC 或橡胶与导电炭黑的混合物进行搅拌。在搅拌过程中,搅拌桨叶对物料施加剪切力,使炭黑颗粒在基体材料中不断翻动、碰撞,从而逐渐分散开来。这种方法操作简单、成本较低,但分散效果有限,对于高填充量的炭黑或团聚较严重的炭黑可能无法达到理想的分散效果。
球磨分散:将 PVC、橡胶、导电炭黑以及适量的添加剂等放入球磨机中,加入一定数量的研磨介质,如钢球或陶瓷球。球磨机在转动过程中,研磨介质与物料相互碰撞、摩擦,产生强大的剪切力和冲击力,将炭黑团聚体打碎并均匀分散在基体材料中。球磨分散效果较好,但可能会对材料的结构和性能产生一定影响,且处理量相对较小,效率较低。
密炼分散法
将 PVC 树脂或橡胶生胶与导电炭黑以及其他配合剂加入密炼机中,通过密炼机转子的高速旋转和强烈剪切作用,使物料在密闭的环境中进行充分的混合和分散。密炼机的剪切力比普通高速搅拌机大得多,能够有效地将炭黑团聚体打散并均匀分散在基体材料中,同时还能促进各组分之间的相互作用和融合。
双螺杆挤出分散法
将 PVC 或橡胶与导电炭黑等物料通过计量装置加入双螺杆挤出机的料筒中,在挤出机螺杆的旋转作用下,物料向前输送并受到强烈的剪切、挤压和混合作用。双螺杆挤出机的螺杆结构设计可以实现不同的剪切和混合效果,使炭黑在基体材料中均匀分散。而且挤出过程连续稳定,生产效率高,适用于大规模生产。
超声波分散法
将含有导电炭黑的 PVC 或橡胶溶液或悬浮液置于超声波设备中,利用超声波的空化作用产生的强大冲击力和微射流,使炭黑颗粒在溶液或悬浮液中分散开来。这种方法对于纳米级导电炭黑的分散效果较好,可以有效避免团聚现象,但设备成本较高,且处理量相对较小,通常用于实验室或小规模生产。
使用分散剂或偶联剂
在配方中添加适量的分散剂或偶联剂,如脂肪酸及其衍生物、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂等。这些添加剂能够吸附在导电炭黑颗粒表面,降低颗粒间的表面能,阻止炭黑颗粒之间的团聚,同时改善炭黑与 PVC 或橡胶基体的相容性,从而提高炭黑的分散效果。
表面改性法
对导电炭黑进行表面改性处理,如采用化学接枝、物理吸附等方法在炭黑表面引入特定的官能团或聚合物链。这些改性后的炭黑与 PVC 或橡胶基体之间的相容性和相互作用力得到增强,在混合过程中更容易均匀分散,同时也有助于提高材料的综合性能。