Fabricante de Masterbatch conductivo

Conocimiento de la industria

Principio de funcionamiento de Masterbatch conductor : ¿Cómo lograr la conductividad material a través de aditivos?

Masterbatch conductivo eléctrico es un material modificado que hace que el material de polímero aislante originalmente sea conductor o antistático al dispersar uniformemente rellenos conductivos (como negro de carbono, nanotubos de carbono, polvo de metal, etc.) en sustratos de plástico (como PP, PE, PA, etc.). Su principio central se basa en el efecto de percolación (teoría de la percolación) del relleno conductor y la formación de cadenas de red conductivas.

1. Tipos y funciones de rellenos conductores

El rendimiento del maestro conductor depende principalmente del tipo, contenido y dispersión del relleno. Los rellenos conductivos comunes incluyen:

(1) rellenos de carbono

Negro de carbono: bajo costo, logra la conductividad al formar una cadena de red conductora continua, pero la alta cantidad de adición (15%~ 30%) puede afectar las propiedades mecánicas.

Nanotubos de carbono (CNT): baja cantidad de adición (1%~ 5%), con una alta relación de aspecto para formar una red conductora tridimensional, adecuada para aplicaciones de alta demanda (como el blindaje de EMI).
Grafeno: conductividad ultra alta, pero difícil de dispersar y alto costo.

(2) rellenos de metal
Polvo de plata/cobre recubierto de plata: excelente conductividad, utilizada en dispositivos electrónicos de alta gama, pero costosa.
Polvo de níquel/polvo de aluminio: aplicaciones de blindaje electromagnético (EMI), buena resistencia a la oxidación.

(3) rellenos compuestos
Fibra de carbono de carbono Negro: costo y rendimiento de equilibrio, mejorar la resistencia mecánica.
Rellenos de recubrimiento de metal: como cuentas de vidrio recubiertas de plata, reduzca el uso de metal.

2. Mecanismo conductor: efecto de percolación y cadena de red conductora

(1) Umbral de percolación
Cuando el relleno conductor alcanza una cierta concentración (valor crítico), se forma una ruta conductora continua entre las partículas, y la resistividad cae bruscamente (como se muestra en la figura).
Por ejemplo: el umbral de percolación de negro de carbono en PE es aproximadamente 15%~ 20%, mientras que CNT solo necesita 1%~ 3%.

(2) Método de formación de la cadena de red conductora
Conducción de contacto directo: las partículas de relleno están en contacto directo (como aglomerados negros de carbono). Efecto de túnel: cuando el espacio entre rellenos a nanoescala (como CNT) es extremadamente pequeño, los electrones pueden "saltar" y transmitir, y realizar electricidad incluso sin contacto directo.

3. Factores clave que afectan las propiedades conductoras

4. Aplicaciones típicas de MasterBatch conductor

Embalaje antiestático: componentes electrónicos, embalaje farmacéutico (para evitar que la electricidad estática adsorse el polvo).

Brote de electromagnético (EMI): carcasa de teléfonos móviles, componentes electrónicos automotrices.
Dispositivos electrónicos: placas de circuito, sensores, electrodos flexibles.
Campo industrial: Cintas transportadoras (antiestáticas), tuberías mineras (a prueba de explosión) .