如何实现橡胶化合物的高电阻率?
发布日期:
2023/03/14
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引言

人们通常将炭黑与导电性联系起来,经常认为橡胶绝缘化合物中炭黑的存在对此是有害的。 但是,如果我们既需要炭黑的性能,但也需要高的电阻率呢?也许我们需要重新审视这种传统的想法,因为事实证明,在橡胶制品中添加某些类型的炭黑对电绝缘产生的影响很小。 这在某些橡胶应用中极为重要,因为在这些应用中需要有炭黑的优点,而没有导电性较高的缺点。


高电阻橡胶制品的挑战及重要性


炭黑经常被添加到弹性体中,以改善机械性能和耐磨性。同时,这种复合材料的电阻率通常会降低。对于绝缘应用来说这是非常不可取的。因此,橡胶制造商面临的挑战是如何控制电阻率,同时满足所有目标性能的要求。


具有高电阻率的橡胶部件在各种应用中的用途越来越多,这些应用也可以从炭黑的增强特性中受益。高电阻率的橡胶复合物在汽车行业也获得了青睐,这主要是由于电动汽车需要减轻重量。挤出的橡胶制品,例如车辆中不同合金(如钢和轻质铝)之间的密封条,可能会导致电化学腐蚀问题,除非橡胶有足够的电阻。因此,汽车工业开始要求绝缘橡胶制品的电阻率值为106到109ٞcm。


这种高水平的橡胶电阻率可以通过添加“白色”填料来实现,如碳酸钙、粘土或沉淀硅石。 但是,这样一来,组件的重量会增加,可加工性、表面光洁度和机械性能水平也都会受到严重影响。


解决方案:BC1004和BC1083


博拉炭黑为面临这些高电阻率要求的橡胶制造商提供两种解决方案,即BC1004和BC1083。这两种产品都是高品质炭黑产品,中等结构,表面积低,使混炼商能够以较低的成本以及出色的加工,来生产高负载的电阻橡胶混合物,同时降低筛网更换频率,提高产出量。它们还具有残留物含量低的特点,可达到A级挤出效果。


博拉炭黑 BC1004适用于需要洁净炭黑以获得出色的表面光洁度和耐用性的应用,也适用于密封条的密实胶和发泡胶,以获得哑光效果和高电阻率。


博拉炭黑 BC1083适用于A级型材、冷却剂、燃料、非汽车软管、同步皮带、隔振器、O型圈和垫圈。它提供的电阻率水平甚至超过了某些“白色”无机填料。


含有博拉炭黑的BC1004和BC1083的现代橡胶配方比传统的ASTM N550型产品的电阻率高得多(图1,左)。  博拉炭黑的这些产品可以单独作为填料,或与白色填料一起使用,以确保橡胶制品具有高电阻率,同时保持美观和物理特性,如拉伸强度(图1,右)。

图1 博拉炭黑的BC1004和BC1083补强橡胶*与标准ASTM牌号产品的体积电阻率和拉伸强度比较。虚线表示具有代表性的汽车规格。

*橡胶配方:100份EPDM、80份炭黑、55份白色填料、60份操作油、19.5份助剂和硫固化体系。


结语


在汽车工业中,高电阻率橡胶已发展成为一个主要市场。对于必须在加工性、成本和性能与高电阻率之间取得平衡的制造商而言,这是一个挑战。标准的碳黑在实际浓度下会显著降低电阻率,因而不可以在这些应用中使用。


使用博拉炭黑的BC1004和BC1083,制造商能够生产出与传统ASTM炭黑牌号产品相媲美的高电阻率产品,而不会影响加工或性能。使用这些产品,可以开发出高电阻率、具有成本效益的配方,生产出比主流的白色填料更轻的化合物。博拉炭黑在这些炭黑和其他炭黑的设计和应用方面拥有权威专业的知识,渴望与客户合作,进一步优化产品。

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关于博拉炭黑

博拉炭黑是全球领先的炭黑生产商和供应商之一,年产能超过200万吨。作为市值600亿美元的阿迪亚博拉集团的旗舰企业,我们的设施遍布5大洲,12个国家,包括16个生产工厂,2个区域技术服务中心,以及2个全球技术研发中心。我们的业务遍布亚洲、欧洲和美洲的主要市场,能为全球客户提供始终如一的高品质产品和服务。我们拥有超过100种类型的炭黑产品,为橡胶和特种应用领域的一流企业提供解决方案。
博拉炭黑的特种炭黑业务主要集中在塑料、油墨和涂料市场。我们的特种炭黑Raven和Conductex可满足这些市场的所有需求,为广泛的应用领域提供所需的颜色、导电性、粘度和紫外线防护功能。 我们现代化的研究基础设施和先进的技术中心使我们能够与客户精诚合作,为任何挑战提供最佳的解决方案。 博拉炭黑致力于通过优化炭黑生产方式,最大限度降低对环境的影响,从而为整个社区和社会做出突出贡献,并确保向我们的客户持续提供高品质产品。

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