导电性填充料一高聚物混合料是一种不均匀的分散体系。体系中导电性填充料(例如炭黑)颗粒间相互作用,会形成链式组织或聚集体组织,电子可沿着这些链式组织流动,所以表现出导电性。导电性好坏取决于填充料形成链式组织的能力和它们在体系中的分布情况。另一方面,为了使材料尽可能保持高聚物固有的物理二力学性能,又希望导电性填充料的分布不破坏高聚物原有的超分子结构单元。事实上,粘尘垫填充料颗粒间距、接触点数目及分散程度等,都随填充料种类、掺和量及填充料与商聚物的相容性不同而异。因此导电性混合料的导电机理是很复杂的。若对导电性混合料的电性能进行测量,则发现它们的电流一电压特性为非线性。可用粘尘垫间的隧道效应、局部直接接触及跳跃传导等许多导电机理来解释这种I—V的非线性特性。可以确信,在导电性混合料中有许多导电过程可以发生,在给定条件下可能某种导电过程起支配作用,在另一些条件F可能另一种导电过程起支配作用。大量实验事实说明,*主要的导电过程可归结如下两种:①电荷载流子通过导电性填充料颗粒间隙和高聚物夹层的隧道效应转移。②依靠链式组织中导电性颗粒的PVC中掺入20%xc一70炭黑后试样的电流一电压曲珏粘尘垫材料厚度为2.3mm,横截面为450ram。,测量温度为23℃直接接触使电荷载流子转移。 导电性填充料的分布状态是决定它们在混合料中对其导电性能影响的关键。未掺入高聚物前的干炭黑,即介质是空气时,炭黑颗粒就会以聚集体或链式组织存在。因为任何一个炭黑颗粒由于摩擦或其他原因带上某种符号电荷后,就会使邻近其他颗粒感应带电。当颗粒间的范德华力或其他结合力大于静电排斥力时,邻近颗粒间就能保持相互接触,这样相互连接的两个带电颗粒和其他颗粒接近时,按同样原理就可与另一颗粒连接起来,这样继续下去就司排列成链状组织或形成聚集体。因此,干炭黑中聚集体间也是相互直接接触的。将炭黑掺人高聚物的拌和过程中,不仅会使聚集体相互分开,而且多粘尘垫的聚集体组织平均会分裂成两个或三个较小的聚集体。拌和过程中炭黑聚集体组织遭到破坏通常是有限的,这与炭黑种类及聚集体组织有关,例如高结构炭黑或大的并高度枝化的聚集体组织就特别容易破坏。另外,高黏度高聚物及炭黑与高聚物有强烈相互作用时,也使聚集体组织易于破坏。对指定体系来说,搅拌越剧烈或连续拌和时间越长,都会造成炭黑聚集体更大的破坏,从而使材料的电阻率增大。若将混合料保持在高温下而不再施加搅拌,布朗运动(平动和转动范围比聚集体组织尺寸小得多)仍可使炭黑填充体系中聚集体组织保持接触状态。