Nero carbone - Ketjenblack EC-300J

I neri conduttivi sono classificati come neri di carbonio speciali. I neri di Ketjen, così come molti altri neri conduttivi presenti sul mercato, sono neri da forno. Vengono prodotti con il processo della fornace, in cui i flussi di petrolio subiscono una combustione incompleta in un forno a condizioni drastiche. Struttura del materiale Il nero di Ketjen è un materiale con una resistività intrinseca di circa 0,01 - 0,1 [?-cm]. Il Ketjenblack è disponibile principalmente sotto forma di pellet di circa 3 mm (Figura 1). Questi pellet possono essere facilmente suddivisi nelle particelle più piccole che li costituiscono: gli agglomerati, con una dimensione di circa 100 micrometri (?m). Gli agglomerati sono formati da diversi aggregati, che sono particelle ancora più piccole, di circa 0,1 - 1,5 m. Gli aggregati sono le particelle chiave per la conduttività. Tendono ad aderire l'uno all'altro e sono necessarie elevate forze di taglio per rompere gli agglomerati in aggregati. Figura 1. Struttura del nero di Ketjen Modalità d'azione Per ottenere la conduttività, le particelle di nerofumo devono formare una rete attraverso la quale gli elettroni possono essere trasferiti. La curva di percolazione mostra la formazione di una rete conduttiva (Figura 2). Fino a un certo dosaggio, la conduttività (l'inverso della resistività) non subisce grandi variazioni. A una certa concentrazione critica, il polimero/gomma inizia a diventare conduttivo (punto di percolazione). Quando la curva di percolazione diventa piatta, l'aggiunta di altro nero conduttivo non cambia la conduttività. Prima della curva di percolazione, il riempimento conduttivo non è sufficiente: la distanza tra le particelle di nerofumo è troppo lunga e gli elettroni non possono trasferirsi da una particella all'altra. Quando si raggiunge la percolazione, la distanza è appena sufficiente per consentire il trasferimento di elettroni. Figura 2. Curva di percolazione Miscelazione Durante la miscelazione o il compounding, Ketjenblack deve prima essere bagnato dal polimero nella matrice del composto, il che richiede tempo, a causa della sua elevata area superficiale e del volume dei pori (bassa densità apparente). Il processo di bagnatura può essere controllato regolando la temperatura di miscelazione. Inoltre, è necessario fornire sufficiente energia di miscelazione per disperdere uniformemente il nerofumo bagnato nel composto. Per ottenere una distribuzione uniforme del nero carbone è essenziale un taglio sufficiente durante la miscelazione. La regolazione della temperatura (bagnatura) e delle forze di taglio (dispersione degli agglomerati di Ketjenblack) sono due parametri molto importanti che devono essere attentamente calibrati per trovare il miglior compromesso, soprattutto considerando il tipo di polimero in uso. Nero carbone - Scheda tecnica di Ketjenblack EC-300J Nero carbone - Scheda delle proprietà di Ketjenblack EC-300J