第一问:为什么炭黑化合物不推荐高剪切螺杆组合?
炭黑化合物具备剪切敏感性,使用过高的剪切会导致炭黑导电网络的断裂,这会使加工部件的电阻更高,降低导电性能。
第二问:为什么炭黑化合物中炭黑比例轻微的调整有时候会引起制品电阻率急剧的变化?
炭黑在聚合物中的添加是符合渗流曲线的,这种渗流行为表现为:在一定的炭黑填充含量之下,炭黑颗粒会失去彼此之间的直接接触,这将导致电阻急剧增加。这个电阻急剧变化的点被称为渗流点。在渗流点附近,炭黑化合物的电导率变化是非常快的。
第三问:为什么加工炭黑化合物时,我们一再强调对材料的干燥?
所有的炭黑都对水分敏感,敏感的程度取决于:化合物的初始水分含量、化合物的类型、包装的方式、加工的方法、挤出物的厚度、环境中的湿度等。过多的水分会导致制品表面缺陷、孔隙或变脆;水分还会影响包覆成型的附着力;另外,炭黑吸收的水分,会成为不必要的润滑剂,这会导致材料粘度异常,射出时熔体变稀。
第四问:聚合物中添加炭黑,会影响聚合物的机械性能吗?
炭黑对聚合物机械性能的影响很大程度上取决于聚合物的类型和炭黑的填充量。
炭黑含量的增加会降低材料的冲击性能和拉伸性能,会轻微提升材料的弯曲强度。
炭黑含量的增加会大幅度提高弹性体塑料的硬度,降低柔韧性。
对于一些聚合物,如橡胶,炭黑的添加反而是有益的。
如果对某些特性有需要,供应商有办法来减少炭黑对性能的影响。
第五问:聚合物中添加炭黑,对加工粘度有影响吗?
炭黑的填充会降低聚合物的熔体粘度,这种效果取决于炭黑含量、表面化学性质以及炭黑的比表面积。
第六问:聚合物中添加炭黑,会影响材料的食品接触合规性吗?
FDA对炭黑中物质的约束,主要体现在甲苯提取物、环己烷萃取物、苯并芘的含量上有严格要求,对于食品接触级,我们建议炭黑含量需要控制在2.5%。
第七问:炭黑聚合物的抗紫外线性能有影响吗?
炭黑具有良好的紫外线稳定性,炭黑聚合物具备良好的户外耐候性。
第八问:炭黑聚合物的阻燃有影响吗?
炭黑的添加可以降低聚合物的含量从而略微提高阻燃性能。
第九问:炭黑作为黑色的颜料,添加在聚合物中使用,生产的成品会污染周围环境吗?
炭黑聚合物正常情况下是不会污染周围环境,但是摩擦会在其他材料表面留下黑色污渍。
第十问:环境湿度和温度对炭黑聚合物的电导率有影响吗?
环境温度和湿度都会影响导电性能,高湿度会提高电导率。我们通常建议在23℃50%湿度的环境下去测量制品的表面电阻率。
第十一问:炭黑化合物挤出成型参数和未填充聚合物参数一样吗?
炭黑化合物挤出成型参数与未填充聚合物的参数接近,如下
料斗区:保持常温或者烤料温度
进料段:熔融或者玻璃化温度以下
压缩段:高于熔点5-15℃
计量段:绝热或者接近绝热
射嘴:温度尽可能的低
第十二问:炭黑化合物挤出成型的设备要求高吗?
建议使用长径比20-30的通用螺杆,因为很少需要螺杆冷却;首选较低的压缩比,但是影响不大;排气要足够的好。
第十三问:炭黑化合物挤出成型的参数设置有要求吗?
提高熔融温度和消除其他高剪切源,可以在一定程度上防止加工过程中炭黑结构的断裂;同未填充聚合物相比,优选较低的挤出速度;避免熔体拉伸,挤出和牵引速度应相等。
第十四问:炭黑化合物挤出成型后段滚轴有要求吗?
挤出成型后段辊轴上不应有颗粒,上辊的温度要略高于下辊,较高的冷轧辊压力会降低导电性能。
第十五问:为什么炭黑化合物挤出后二次加工,导电性能还会下降?
一些导电挤出物在后处理制程中还需要被拉伸,如热成型、吸塑、发泡、拉丝纤维生产等。拉伸会导致导电性能的下降,因此测量最终产品的电导率是非常重要的。
第十六问:炭黑化合物注塑需要使用特定的设备吗?
炭黑化合物注塑成型不需要特殊的注塑设备,但是对模具的设计和注塑成型的参数有特殊的要求。
十七问:为什么炭黑化合物在注塑机上比在挤出机上表面电阻率要高?
注塑成型设备的剪切强度和剪切应力通常要远高于挤出设备,因此与挤出成型相比,同样的炭黑化合物在注塑设备上得到的产品表面电阻率是挤出设备上的十倍。
第十八问:炭黑化合物怎样设计注塑成型参数能得到更好的导电性能?
注塑成型参数对成品的导电性能有很大的影响,我们建议使用:高熔体温度;背压略微高于非填充规格;注射速度较低;优化切换点;高模具温度;持续冷却。
上图-PP炭黑超导足疗仪电极
第十九问:炭黑化合物怎样设计模具能得到更好的导电性能?
流动条件对成品的导电性能至关重要,应该要:避免浇口、流道的过度剪 切;优选流线型的流道和零件形状;尖锐锋利的形状相比柔和的形状更容易产生剪切力;收缩率会略低于未填充化合物。
第二十问:炭黑化合物使用过程中是否可以添加回料,对电导率有影响吗?
热塑性聚合物在使用过程中为了提高经济效益是可以添加一部分回料。但是需要注意避免水分和添加比例,并且回料的添加会导致导电性能和其他机械性能的下降。
第二十一问:炭黑导电母粒使用时,对设备有哪些要求?
螺杆长径比最好高于20,能使导电浓缩母粒和聚合物充分熔融混合;
确保熔体的均匀性,但是不建议在螺杆组合中添加高剪切螺纹块;
压缩段的正确设置十分关键;
上图-启富塑胶-PA6导电母粒
第二十二问:炭黑导电母粒使用时,对加工参数有哪些要求?
一定要充分干燥,水分对其的性能影响非常的大;
喂料要避免聚合物和导电母粒的分层和分离;
避免拉伸熔体;
第二十三问:炭黑导电母粒的选择要注意哪些要求?
尽量选择同聚合物相同基材的炭黑浓缩物母粒;
聚合物的熔指尽可能接近导电母粒,颗粒尺寸尽可能接近导电母粒;
聚合物的熔点并不低于导电母粒的熔点;
加工后要立即测量电导率。
第二十四问:炭黑导电化合物注塑成型常见的不良现象和原因有哪些?
低导电性能可能是由过高的剪切力、过高的保压、回料的添加、母粒错误的 添加比例引起的;
表面电阻率不均匀可能是由于浇口压力过大,冷却不均匀或者模具设计不当 造成的;
在模具浇口附近,电阻率通常较高
第二十五问:炭黑导电化合物挤出成型常见的不良现象和原因有哪些?
问题 | 原因 | 处理方式 |
流胶 | 水分太多 | 干燥;在模具上增加光滑涂层; |
温度波动 | 水分太多;挤压面太平 | 干燥;使挤压面更锋利 |
尖锐突出物 | 炭黑分散不良 | 增加熔体混合,提高温度 |
鲨鱼皮 | 熔体断裂 | 降低生产速度;提高温度;使用润滑剂;模具添加涂层,使模具边缘圆润 |
结块 | 材料黏在模具上 | 清洁模具;模具添加涂层;使用润滑剂 |
随机凸起 | 模具前面污染或者烧焦 | 烧焦则降低温度;污染则清洁模具 |
空心或气孔 | 湿气;滞留空气 | 干燥;增加压力 |
未熔融颗粒 | 压缩比错误;污染;润滑剂不合适 | 更改挤出设备参数以获得更多的混合和压力;提高温度 |
表面划伤 | 模具水分;化合物热分解 | 干燥;抛光模具;降低挤出温度 |
翘曲 | 模具沿线温度分布过于平坦 | 提高侧面的熔体温度;降低生产速度 |
启富塑胶研发生产的炭黑导电 防静电 电磁屏蔽塑料 炭黑导电浓缩母粒,广泛应用于各行业不同要求的产品。炭黑化合物旨在保护关键的电子元器件和机械设备免受静电放电危害,电磁和射频干扰,并具备洁净防尘的特点,还能在传导电荷的同时保持材料本身的基本性能。