普通的聚氨酯泡沫塑料为基体， 以炭黑为导电粉体， 经自由发泡合成一种新型的导电材料， 它具有多孔、质轻、柔软以及加工简单、施工方便、成型条件要求低等特点， 可用做抗静电材料及制造多孔金属的基体等。炭黑因其特殊的表面性质， 在不同的反应阶段起着不同的作用))) 固体粉末乳化剂、成核剂( 气泡成核剂、晶体成核剂) 、泡沫稳定剂、导电剂。通过实验， 我们初步建立了炭黑的乳化及稳泡作用模型， 并对炭黑在体系中的分散及对泡沫塑料发泡行为的影响作了研究， 初步探讨了炭黑的加入对微相分离的影响， 借此来表征炭黑在整个反应过程中的作用， 这将对进一步改善导电泡沫塑料的力学性能和提高其导电性有着积极的指导作用。　 对炭黑进行受力分析， 可得公式：R炭黑- 油- R炭黑- 水= R水- 油cosH炭黑的乳化和稳泡作用模型由于液体的毛细作用， 使炭黑粒子在液滴或气泡壁上聚集， 形成一层固体质点膜组成的/ 盔甲0， 固体颗粒靠毛细作用吸附另一些颗粒， 并且当它们间弯月面的曲率半径越小时， 这种吸附作用越强， 因而粉末之间表现出十分明显的粘结作用。如果有过剩颗粒存在时， 若液滴或气泡发生形变， 表面积变大， 过剩的颗粒就会挤入表面层。当压力消失时， 这个固体粉末表面膜仍保持着形变， 表现出固体膜的强度比表面活性剂分子膜的强度要大。炭黑在泡沫塑料中的分散炭黑在泡沫塑料中的分散是不均匀的， 主要集中在网状结构的结点处， 如图 3.这种情况主要是由以下几种原因造成的吉布斯- 马朗高尼效应： 当气泡的核化完成以后，新生成的气体向已有的气泡中扩散以及气体吸收反应热膨胀， 使气泡慢慢胀大。泡壁的扩展引起表面积的扩大和该处表面上匀泡剂浓度的降低， 势必造成该处表面张力的升高， 产生表面压， 在热力学上要求体系处于自由能量低状态， 因此， 迫使该处表面张力恢复到原来的低能态， 使泡壁减薄处自动恢复。同时， 膜外的匀泡剂也会扩散到新的表面上， 使其表面上的匀泡剂浓度恢复到原来的状态。这两种作用都会使界面附近的液体一起移动， 结果使变形处的界面张力恢复到原来的状态。膜液的流动情况以上三种作用引起的液膜流动， 都会引起炭黑粒子的相对移动， 同时， 由于炭黑的再附聚和液体的毛细作用造成炭黑的粘结， 最终导致炭黑向 PB 区聚集， 造成在聚氨酯板泡沫塑料的成品中， 炭黑大部分聚集在网状结构的结点处。炭黑的加入对发泡行为的影响21211 炭黑粒子数目的影响1) 填充泡沫塑料的发泡曲线未加炭黑的组合料在混合后几秒中内就开始反应， 产生的气体溶在反应混合液中。随着反应的进行，气体在液相中的浓度逐渐达到饱和， 于是在成核点上，溶解的气体开始逸出而形成气泡。大量气泡的生成缓解了气体在液相中的过饱和形势， 将不再有新的气泡产生。此后， 由于气泡内部的压力比周围的压力高， 压力差与液体的表面张力成正比， 与气泡的半径成反比。于是， 小的气泡因本身压力较高向液体中扩散而失去气体， 大的气泡倾向于接受从液体中扩散进来的气体而长大。此过程中， 气泡的数量减少而尺寸增大。

　　有炭黑的组合料中， 气泡的成核点有两种： 炭黑颗粒和溶于原料中的微细空气泡。因此， 炭黑的加入量对气泡的产生及气泡的数量都有着非常重要的影响。是不同炭黑填加量的 HG- 1P 填充泡沫塑料的发泡曲线。可以看出， 不同的添加量对发泡速度的影响很大。当炭黑浓度为 1 % 时， 泡体的发起速度比未添加炭黑时慢得多; 3 % 时， 泡体的上升速度比1 %的要快; 5 % 时， 泡体在整个上升过程中， 保持较快速度的匀速上升。这主要是因为随着炭黑浓度的增加， 可成为气泡成核点的粒子的数目大为增加， 反应过程中， 形成气泡的机会更多， 当炭黑的浓度达到一定的浓度时， 在发泡过程中， 气泡的生成和长大可能同时进行并处于平衡状态， 因此， 气体的上升速率基本保持恒定， 这种平衡态一直持续到发泡反应结束。

　　因为体系的粘度大， 气泡上升时的阻力大， 从而阻碍了泡体的上升。因此， 添加量为 1 %时， 两种泡沫塑料相比较而言， HG- 1P 填充泡沫塑料的发起速度和泡体的54 炭黑对聚氨酯泡沫塑料发泡行为的影响高度都较低; 随着填充量的增加， 粒子的数目对发泡过程的影响变得显著。因为炭黑粒子的数目增加， 可提供有效气核数就越多， 可形成的气泡数目也越多， 有利于泡体的上升。因此， 填充量为 5 % 时， HG- 1P 填充泡沫塑料的发起速度和泡体高度都超过 SRF 填充泡沫塑料　对泡孔结构的影响图 7 为HG - 1P 填充泡沫塑料冲孔后泡孔的形貌， 基体泡沫塑料的泡孔形貌。两张照片对照，可以看出HG- 1P 填充泡沫塑料壁膜的破裂情况不理想， 这可能是由两种原因造成的： 第一， 炭黑作为一种外加粒子加入到反应体系中， 可以充当晶种， 起到异相成核剂的作用， 从而引起结晶速率和结晶度的改变，导致微相分离的时间提前。微相分离开始时，发泡反应还未结束， 凝胶反应尚未开始， 这时， 泡壁膜的弹性还很大， 从而造成气泡冲孔时壁膜破裂不完全或不破裂， 导致泡沫塑料的闭孔率高。第二， 炭黑作为固体粉末稳泡剂， 所形成的固体表面膜的强度比表面活性剂分子组成的表面膜的强度要大， 稳定性也较高，对冲孔的完全性也会造成一定的影响。这一点也很好地支持了炭黑的稳泡作用模型分析炭黑粒子的数目和体系的粘度是影响发泡反应的一对相矛盾的因素。在低添加量时， 粘度的影响显著; 高添加量时， 粒子数目的影响显著。炭黑粒子的粒径越小， 对发泡行为的影响越大。