炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响

采用熔体共混法制备了炭黑（CB）/高密度聚乙烯（HDPE）导电复合材料。研究了硝酸氧化对CB/HDPE导电复合材料正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）效应和电性能稳定性的影响。结果表明，填充氧化炭黑（CB-O）提高了CB-O/HDPE体系的电性能稳定性和PTC强度，部分消除或降低了复合材料的NTC效应。而CB-O/HDPE体系的室温电阻率比CB/HDPE体系只增加了0.3个数量级，但比经过交联处理的CB/HDPE（CB/crosslinked-HDPE）体系降低了1个数量级。CB-O/HDPE复合材料性能的改善主要是由于CB经氧化后，表面羧基、羟基等极性基团含量增加，抑制了CB粒子高温时的自团聚作用，减弱了体系的NTC效应；同时CB表面微晶晶界处导电性较差区域的减少，提高了CB的导电性,，并且CB-O表面大量孔洞和裂缝的形成，增强了CB-O与HDPE的物理吸附作用，提高了复合材料的电性能稳定性。