Effect of acetylene carbon black on performance of semi⁃conductive shielding materials for high⁃voltage cables

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.12.008

Abstract

Abstract:

A novel semi⁃conductive shielding material for high⁃voltage cables was prepared with ethylene⁃butyl acrylate copolymer （EBA） as matrix and carbon black （CB） as a conductive material via melt blending using a torque rheometer. This study systematically investigated the effects of acetylene carbon black （ACB） type （G30 and H140G， differing in specific surface area） and content on the volume resistivity， mechanical properties， and flow properties of the composites. The dispersion of ACB and furnace carbon black （CCB） within the EBA matrix was characterized by scanning electron microscopy， and a comparative analysis of the final material properties was conducted. Experimental results demonstrated that a 35 wt% loading of either ACB type yielded optimal volume resistivity， with values of 21.89 Ω·cm for G30 and 7.86 Ω·cm for H140G. Furthermore， the EBA/ACB composites exhibited significantly superior electrical conductivity compared to their EBA/CCB counterparts.

Key words: ethylene?butyl acrylate, acetylene carbon black, semi?conductive shielding materials, volume resistivity, mechanical property

CLC Number:

TQ325.1⁺2

MA Zhihui, JIANG Zhihang, YANG Ningning, SUO Rong, YU Yangtao, CAO xinxin. Effect of acetylene carbon black on performance of semi⁃conductive shielding materials for high⁃voltage cables[J]. China Plastics, 2025, 39(12): 46-50.

Figures/Tables 6

参数	和兴G30	VXC500	和兴H140G	XC72
比表面积/m²·g^-1	90	57	149	241
吸油值/mL•（100 g）^-1	190	149	230	182
325目筛余物/ppm	<8	<10	<6	<10

Tab.1. Physicochemical indexes of different types of carbon black

Fig.1. SEM analysis of ACB and CCB

Fig.2. Schematic diagram of SEM of ACB and CCB incorporated into EBA composites

Fig.3. Permeability curves of ACB and CCB incorporated into EBA composites

Fig.4. Effect of different types of CB on the mechanical properties of semi⁃conductive shielding materials

Fig.5. Relationship between the flow rate of composites and the content of different types of CB

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