天津利华进化工有限公司
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导电炭黑在抗静电塑料制品中的应用

发表时间:2019-04-20 15:19作者:admin

塑料的电阻率一般在1012~1015ΩNaN,是良好的绝缘体但容易积累电荷而带静电,仅容易招惹灰尘,而且当静电压增高到一定程度时则会产生放电;静电放电时会产生火花使易燃易爆物质产生爆炸,损坏电子元器件,及对人体产生伤害,因此对矿井、炸药、医疗设备和电子工业用塑料制品要求具有抗静电性能。

要使塑料制品具有抗静电性能,可以采用以下方法:一是添加导电性填充料即各种金属粉末纤维或导电炭黑;二是在塑料表面或层间涂覆或喷镀一层导电性材料;三是填充或涂覆抗静电剂;四是使用共轭型或离子型高分子也就是本身就导电的塑料。然而金属粉末或纤维价格较高,涂覆或喷镀加工费用较高,抗静电剂通常为水溶性其耐久性不好,本质型导电塑料价格也很高。由于导电炭黑价格较便宜,加工较方便,耐久性较好,因此是抗静电塑料制品最常用的抗静电剂,然而添加导电炭黑的塑料制品只能是黑色的,因此当要生产浅色或彩色抗静电塑料制品时只能采用其他方法。

矿井特别是煤矿井下作业时,需耗用大量通风、排水、压缩空气和抽放瓦斯的管道,且矿井水常为酸性、管道腐蚀很快,而且安装维修时劳动强度很大。塑料管轻便且耐腐蚀,因此,“以塑代钢”是降低采煤钢材消耗,减轻劳动强度的良好途径。但是,为了防止瓦斯爆,必须采用抗静电阻燃塑料,其性能必须符合原煤炭工业部部标准MT181-88“煤矿井下用塑料管安全性能检验规范”要求,即负压风及抽放瓦斯用管;管内、外管表面电阻值不得大于1×106Ω,其他如给、排水、正压风和喷浆用管则不得大于1×108Ω,(其测量距离为2500px,故相应的表面电阻率分别为106~108ΩNaN)。目前煤矿以塑代钢尚处于起步阶段,国内已见开发和应用试验加有导电导电炭黑的抗静电阻燃PVC管和网带(代替金属网)的报道。

由于矿用塑料制品特别是负压风和抽放瓦斯用管的导电性要求较高,需要填充的导电炭黑量较多,这样就会降低管材的机械强度,为此必须选用导电性能较好的炭黑以降低填充量电子工业用抗静电塑料制品包括抗静电靴、地板、包装材料等。

在集成电路等电子元件的制造场所,适度降低人体带静电电压是必要的,操作人员穿着抗静电靴(<5×107Ω)室内铺以抗静电地板<107Ω,可以有效地除去人体带电电压,减轻对电子元件的损坏概率。

电子工业用抗静电包装材料,按其形态可分为包装袋、托盘、容器、盒,元件槽/带、泡沫、薄板(),由于填充炭黑可基本满足抗静电要求,价格又较便宜故多采用炭黑,只是在导电性要求较高,或透明度要求较好的场合,才采用金属膜或其他抗静电剂。具体材料和加工方式见表

电子工业用抗静电包装材料


品名

所用材料及成型方式

包装袋

l PE混入表面活性剂、炭黑或碳纤维等,吹塑或挤出成型

l PET膜金属蒸镀在与其他薄膜复合

托盘

l UPVCPSPCPP等混入表面活性剂及炭黑真空成型或注射成型

容器、盒

l PPABSUPVC等混入炭黑挤出成型

元件槽\

l PVCHIPSPC等混炼入炭黑寄出或真空成型

泡沫塑料

l PUR泡沫塑料,含浸炭黑粉或先混入炭黑再发泡

l PEEVAPS混入炭黑再发泡

薄板(条)

l PEPVCHIPPET等混入表面活性剂和炭黑或碳纤维后挤出或轮压成型,在塑料片、不织布上涂覆或真空蒸镀金属膜。



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