加氫石油樹脂（如氫化C5、C9石油樹脂）憑借分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、相容性優(yōu)異、黏度可調(diào)等特性，在電磁屏蔽材料中可有效改善導(dǎo)電填料的團聚問題，助力構(gòu)建連續(xù)均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，進而提升材料的電磁屏蔽效能（SE）。其核心價值在于通過界面作用調(diào)控、體系環(huán)境優(yōu)化及物理隔離保護，解決碳系、金屬系等導(dǎo)電填料在聚合物基體中分散不均、易團聚、穩(wěn)定性差等痛點，以下從分散優(yōu)勢、適配場景、優(yōu)化策略及應(yīng)用挑戰(zhàn)展開詳細解析：

一、加氫石油樹脂促進導(dǎo)電填料分散的核心優(yōu)勢

1. 界面相容性優(yōu)化，削弱團聚作用力

加氫石油樹脂經(jīng)加氫改性后，分子結(jié)構(gòu)中不飽和鍵減少，脂肪族烯烴骨架與多數(shù)聚合物基體（如橡膠、環(huán)氧樹脂、聚丙烯）及導(dǎo)電填料表面的相互作用增強。對于比表面積大、表面能高的碳系填料（如導(dǎo)電炭黑、碳納米管），樹脂分子可通過疏水作用、范德華力吸附于填料表面，降低顆粒間的內(nèi)聚力，打破“硬團聚”結(jié)構(gòu)；同時，樹脂作為界面相容劑，能填補填料與基體間的界面空隙，減少因極性差異導(dǎo)致的“界面分離”，使填料均勻嵌入基體中，例如在橡膠基電磁屏蔽材料中，氫化C5石油樹脂可使導(dǎo)電炭黑的團聚體粒徑從50μm降至10μm以下，顯著提升導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性。

2. 體系黏度精準(zhǔn)調(diào)控，營造穩(wěn)定分散環(huán)境

加氫石油樹脂的軟化點（80~120℃）和黏度可通過加氫程度靈活調(diào)整，適配不同加工工藝需求。在混煉、涂覆或注塑過程中，適中的黏度能提供良好的剪切流變環(huán)境：一方面，避免體系過稀導(dǎo)致高密度填料（如金屬粉）沉降；另一方面，防止體系過稠使填料難以擴散，確保剪切力有效傳遞至團聚體，實現(xiàn)均勻分散。相較于未加氫石油樹脂，氫化后的樹脂黏度穩(wěn)定性更強，可減少加工過程中因溫度波動引發(fā)的填料局部聚集，保障批量生產(chǎn)中分散效果的一致性。

3. 物理隔離保護，維持分散長效性

加氫石油樹脂在材料成型過程中可形成連續(xù)的基體相，將分散后的導(dǎo)電填料顆粒包裹形成“樹脂-填料”復(fù)合顆粒，構(gòu)建物理隔離層。這一結(jié)構(gòu)能阻止填料顆粒在后續(xù)熱壓、老化或使用過程中因分子運動、外力作用重新聚集，保障導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的長期穩(wěn)定性。例如在碳納米管增強的電磁屏蔽復(fù)合材料中，加氫石油樹脂可鎖定碳納米管的分散狀態(tài)，避免其因長徑比大、易纏繞的特性導(dǎo)致導(dǎo)電通路斷裂，使材料在100℃老化1000小時后，屏蔽效能衰減率控制在5%以內(nèi)。

二、適配不同導(dǎo)電填料的分散應(yīng)用方式

1. 碳系填料（導(dǎo)電炭黑、碳納米管、石墨烯）

碳系填料因比表面積大、表面能高，易發(fā)生團聚，且碳納米管、石墨烯等一維/二維材料存在纏繞問題。針對此類填料，加氫石油樹脂的分散策略如下：

導(dǎo)電炭黑：采用“預(yù)混-熔融共混”工藝，將氫化 C5 石油樹脂與導(dǎo)電炭黑按質(zhì)量比 1:3~1:5 預(yù)混，利用樹脂的黏性包裹炭黑顆粒，填充顆粒間空隙，削弱疏水作用引發(fā)的團聚；再將預(yù)混料與基體樹脂在 120~150℃下熔融共混，配合高剪切力進一步打散殘留團聚體，形成均勻的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

碳納米管/石墨烯：以加氫石油樹脂為分散載體，先將碳納米管/石墨烯在樹脂熔體中通過高剪切混合（剪切速率≥10000r/min）或超聲分散，使樹脂分子鏈纏繞在填料表面，通過空間位阻效應(yīng)阻止其重新纏繞；若采用表面氨基化、羧基化修飾的碳納米管/石墨烯，樹脂分子可與修飾基團形成氫鍵或靜電作用，分散效果更優(yōu)。

2. 金屬系填料（銀粉、鎳粉、銅粉）

金屬填料密度大（如銀粉密度10.5g/cm³），易在加工和儲存過程中沉降，且表面易氧化導(dǎo)致界面結(jié)合變差。加氫石油樹脂的適配分散方式為：

先將加氫石油樹脂與金屬粉按質(zhì)量比1:10~1:20混合，樹脂可在金屬顆粒表面形成一層薄而致密的保護膜，既減少空氣中氧氣與金屬的接觸，抑制氧化，又降低顆粒間的摩擦力與沉降速率；

再將復(fù)合顆粒與基體樹脂混合，樹脂的黏結(jié)性可提升金屬粉在基體中的附著性，避免成型時因密度差異出現(xiàn)填料偏聚，確保金屬顆粒均勻分布形成導(dǎo)電通路。

三、提升分散效果的優(yōu)化策略與工藝要點

1. 復(fù)配改性強化協(xié)同分散

單一加氫石油樹脂的分散效果有限，與其他助劑復(fù)配可產(chǎn)生協(xié)同作用：

與分散劑復(fù)配：將加氫石油樹脂與聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或硅烷偶聯(lián)劑（如KH550）復(fù)配，分散劑可吸附于填料表面增強靜電排斥力，加氫石油樹脂則優(yōu)化界面相容性，共同抑制團聚；例如加氫石油樹脂與KH550按質(zhì)量比5:1復(fù)配，可使碳納米管在環(huán)氧樹脂中的分散均勻性提升40%。

與其他樹脂復(fù)配：與低極性聚合物（如聚乙烯蠟、聚丙烯樹脂）復(fù)配，可進一步調(diào)控體系黏度與界面特性；與天然高分子（如改性淀粉、殼聚糖）復(fù)配，還能提升體系的分散穩(wěn)定性與環(huán)保性。

2. 加工工藝參數(shù)精準(zhǔn)調(diào)控

采用“預(yù)混-混煉-成型”分步工藝，極大化發(fā)揮加氫石油樹脂的分散作用：

預(yù)混階段：將加氫石油樹脂與導(dǎo)電填料在100~120℃下低速混合10~20分鐘，使樹脂充分浸潤并包裹填料，形成初級復(fù)合顆粒；

混煉階段：將預(yù)混料與基體樹脂加入高剪切混煉機，控制剪切速率10000~15000r/min、溫度140~160℃，通過強剪切力打破殘留團聚體，確保填料均勻分散；

成型階段：采用熱壓（160~180℃、壓力10~20MPa）或注塑工藝成型，避免高溫長時間加工導(dǎo)致樹脂降解，影響分散效果與材料性能。

3. 樹脂結(jié)構(gòu)定向調(diào)控

針對不同填料特性，定制加氫石油樹脂的性能參數(shù)：

碳系填料：選用低軟化點（80~100℃）、低黏度的氫化C5樹脂，其滲透性強，能快速浸潤填料表面，適合改善碳納米管、石墨烯的分散；

金屬系填料：選用中高軟化點（100~120℃）、高黏結(jié)性的氫化C9樹脂，其包裹能力強，可提升金屬顆粒的穩(wěn)定性，抑制沉降與氧化；

化學(xué)改性優(yōu)化：通過接枝改性在樹脂分子中引入氨基、羧基等極性基團，增強與填料表面官能團的相互作用，進一步提升分散效果與界面結(jié)合力。

四、應(yīng)用中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與應(yīng)對方案

1. 高填料含量下的分散難題

當(dāng)導(dǎo)電填料添加量超過30%（質(zhì)量分數(shù)）時，加氫石油樹脂的包裹與隔離能力不足，易出現(xiàn)局部團聚，導(dǎo)致導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)不均。應(yīng)對方案：

采用“樹脂梯度包覆”工藝，先以少量加氫石油樹脂（占填料質(zhì)量的5%~10%）包裹填料形成初級顆粒，再用基體樹脂二次包覆，減少顆粒間直接接觸；

適當(dāng)提高混煉過程的剪切速率（≥15000r/min），配合超聲分散輔助，打破高濃度下形成的團聚體；

選用粒徑更小的加氫石油樹脂粉末（≤5μm），提升其在高填料體系中的分散滲透能力。

2. 樹脂與基體的兼容性沖突

部分高性能電磁屏蔽基體（如環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺）與加氫石油樹脂的極性、溶解度參數(shù)差異較大，易導(dǎo)致體系分層，影響填料分散。應(yīng)對方案：

對加氫石油樹脂進行接枝改性，引入與基體匹配的官能團（如環(huán)氧基、氨基），提升界面融合性；

添加少量相容劑（如環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐接枝聚丙烯），作為樹脂與基體的“橋梁”，改善相容性；

優(yōu)化樹脂添加量，控制在基體質(zhì)量的5%~15%，避免過量樹脂導(dǎo)致體系相分離。

3. 加工效率與分散效果的平衡

加氫石油樹脂會增加體系黏度，導(dǎo)致混煉、成型過程的加工效率下降，尤其在自動化生產(chǎn)線中易出現(xiàn)堵塞、裹覆不均等問題。解決方式：

優(yōu)化樹脂添加量，在保障分散效果的前提下最小化用量，一般控制在基體質(zhì)量的5%~10%；

采用“高溫短時”混煉工藝，適當(dāng)提高混煉溫度（150~160℃）、縮短混煉時間（5~10分鐘），在保障分散效果的同時提升加工效率；

選用低黏度型加氫石油樹脂，或與少量增塑劑（如鄰苯二甲酸二丁酯）復(fù)配，降低體系黏度，改善加工流動性。

加氫石油樹脂通過界面相容性優(yōu)化、黏度調(diào)控與物理隔離三重機制，為電磁屏蔽材料中導(dǎo)電填料的均勻分散提供了有效解決方案，可適配碳系、金屬系等多種填料類型，顯著提升材料的導(dǎo)電連續(xù)性與屏蔽效能。通過復(fù)配改性、工藝優(yōu)化與樹脂結(jié)構(gòu)定向調(diào)控，可進一步強化分散效果，解決高填料含量、基體兼容性等關(guān)鍵挑戰(zhàn)。未來，隨著加氫石油樹脂改性技術(shù)的發(fā)展與加工工藝的智能化升級，其在高端電磁屏蔽材料（如5G通信設(shè)備、航空航天器件）中的應(yīng)用將更加廣泛，為電磁屏蔽材料的性能突破與產(chǎn)業(yè)化提供核心技術(shù)支撐。

本文來源：河南向榮石油化工有限公司 http://m.jieqite.com/