一、影響炭黑導電性能的因素

1.炭黑粒徑

理論上,炭黑的粒徑越小,單位體積中的粒子數越多,有利于提高導電性。這在橡膠用導電制品中是正常的。但在用于導電塑料制品時,若炭黑粒子過小，因塑料塑化后剪切力小,故分散性差,炭黑以大量的小團塊存在于基料中，使導電塑料制品的力學性能降低，失去實用價值。所以要把炭黑的粒徑控制在一定范圍內，才能保證炭黑既可在塑料中獲得良好的分散，又可大大增加塑料中單位體積內的炭黑粒子數，提高塑料制品的導電性能，同時不破壞或少破壞制品原有的力學性能。

2.炭黑結構

DBP值的大小代表了炭黑聚集體結構的高低。一般說來，DBP值高時炭黑呈鏈枝狀結構,導電性較好。各種重油造氣副產品炭黑的DBP值都非常高，而從電子顯微鏡發現它們是空殼形態微觀結構，說明其結構并非很高。它的高導電性可能一是由于其單位質量下體積更大的結果，二是剪切破壞了部分一次結構,產生了大量的新微粒。要獲得在塑料中好的導電性能,炭黑必須是粒徑較大,結構不宜太高，最好使炭黑的結構成線狀結構。一方面可促使炭黑在塑料中的分散，另一方面有利于形成導電網絡，用少量炭黑即可達到抗靜電作用。

3.炭黑粗糙度

由于炭黑的導電需要有一定的粗糙度，使炭黑易形成導電通道，故要求炭黑的氮吸附表面積和CTAB表面積的差值較大。

4.表面揮發分

炭黑表面的揮發分主要是由一些有機基團和未能完全裂解的油膜結成,形成一層絕緣層，增加了炭黑粒子之間的勢壘，嚴重影響導電性，必須將揮發分控制在較低限度內。

5.灰分和水分

炭黑中灰分和水分含量高，實際上降低了炭黑的含量，同樣對導電性有不利的影響，在生產中要注意控制炭黑中灰分及水分的含量。相比之下KetjenBlackEC和乙炔炭黑的含碳量均高達9918%左右，而一般炭黑則不到98%。水分含量一般應控制在215%以下，否則將產生大量的氣泡,影響制品的力學性能。

二、塑料導電專用炭黑在PE、PVC中的應用

炭黑在聚合物中用作導電材料時，由于它可以不同的比例填充到聚合物中，使聚合物復合物的電性能可以在101-1014Ω·cm之間選擇，如防靜電聚合物電阻率在105-106Ω·cm；導電聚合物電阻率在103-105Ω·cm；高導電聚合物電阻率在102-103Ω·cm;超導電聚合物電阻率在1-103Ω·cm。

和國外塑料導電專用炭黑品種系列相比，我國現在還沒有國產的塑料導電專用炭黑。許多塑料廠在需要該產品時，只得高價進口，或者采用橡膠用導電炭黑以及橡膠用炭黑來代替。從國外塑料導電專用炭黑的技術指標來看，適于塑料的品種主要是一些粒徑比較大的高結構炭黑，這在技術上對我們是一個挑戰，開發塑料導電專用炭黑是我國炭黑工業的當務之急。

塑料導電專用炭黑在塑料行業中廣泛用于高壓交聯電纜的半導電屏蔽料以及其它需要進行靜電防護的地方。由于塑料是一種高絕緣性材料，表面富聚的靜電電荷不易排除，會形成高達幾萬伏的靜電高壓，所以像用于包裝電子器件或電器產品的塑料薄膜，需具有導電性,否則其表面的靜電將會使其包裝的電子產品發生損壞。現在急需使用塑料導電專用炭黑的導電塑料制品主要有100000kV以上高壓電纜的半導電屏蔽料。從調查的結果看,目前用于高壓交聯電纜的內、外半導電屏蔽電纜生產線有60多條(從國外引進30條,國內制造20多條)，生產能力約為50Mm/a，約需半導電屏蔽料25kt。

實際上,每條生產線都開工不足，但即使按10kt/a計，其中塑料導電專用炭黑的填充量一般為30%，則半導電屏蔽料中塑料導電專用炭黑的用量也可達3kt/a左右。由于進口塑料導電專用炭黑價格太高，國內塑料生產廠家難以承受。電纜廠的高壓交聯半導電料也有20%需進口。即使是生產35kV電纜用半導電屏蔽料,合格的廠家也不多。提高炭黑的導電性能，促進半導電屏蔽料的國產化，可大大降低電線電纜成本，并節約大量外匯。

隨著我國工業水平的不斷提高,塑料在生產和生活中的應用越來越多，同時,防靜電和阻燃問題也越來越迫切。許多行業,如石油、化工、紡織、電子、印刷等已對此提出了明確要求,特別是煤礦用管材的抗靜電、阻燃問題更顯得十分突出。

此外，還有許多電子器材、導電性涂料、油漆、防靜電工作服等都需要使用各種特殊性能的導電炭黑。雖然塑料導電專用炭黑主要是用于導電塑料制品，但在橡膠制品中也有廣泛的用途。用大粒徑的塑料導電專用炭黑，在橡膠中可以生產出高彈性的導電橡膠制品，用于各種抗靜電的運輸帶、板、管材以及井下用抗靜電阻燃導風筒布等等。