上次我們來全面了解抗靜電劑其化學性質有關的重要方面，以及影響抗靜電劑選擇的因素，包括它們與各種聚合物（如聚烯烴，聚酯，聚酰胺，含氟聚合物等）的相容性。

 

       除了這兩大類的抗靜電劑，還有一些導電填料和添加劑，廣泛用于 ESD，EMI 或 RFI 屏蔽。今天我們來詳細探索它們…

 

       我們依據的主要條例包括：

 

       1、法國塑料工業標準（FPL）

       2、日本協會的衛生標準（JHPA）

       3、日本聚烯烴協會的衛生標準（JHOSPA）

       4、美國食品藥品管理局條例（FDA）

       5、德國標準（BgVV）

       6、澳大利亞標準（食品接觸標準AS2070.6（1995））

       7、歐洲塑料生產商協會標準（APMEAP89/1）

       8、玩具標準（歐洲 EN-71-3-1994. 澳大利亞 AS1647.3（1993））

       9、美國 CONEG 和歐洲標準 94/62EC 標準

       10、美國 UL 防火標準

 

       導電填料和添加劑

 

       這些解決方案導致了體積導電塑料的出現，該塑料可以充當導體，從已知的靜電放電風險中接收來自其他靜電材料的電子。所有適當填充的塑料均可用于 ESD，EMI 或 RFI 屏蔽：

 

 

       炭黑

 

       炭黑填充的電阻率由炭黑的表面積，及其表面的離子水平炭黑吸油值聚合物或最終聚合物合金的等級決定。

 

       混合方式：炭黑會改變聚合物的其他性能，尤其是其顏色。

 

       導電纖維

 

       高度填充有導電炭黑的碳纖維和鋼纖維以及導電纖維素，纖維在工業上用于使塑料和復合材料具有導電性。最終材料的電阻率取決于：

 

       1、纖維的尺寸，長寬比，化學性質纖維水平

 

       2、混合方式

 

       有一些特定等級的產品，特別是作為導電塑料和橡膠的添加劑銷售的。最終材料的其他屬性，顏色，模量，沖擊強度等均被修改。

 

 

       石墨

 

       最終材料的電阻率取決于：

 

       石墨的類型：某些等級是針對其導電性專門開發的長寬比和石墨水平聚合物等級；

 

       混合方式；

 

       此外，石墨具有潤滑性能。

 

       某些生產商聲稱，電阻率可以是用導電炭黑獲得的電阻率的數量級，根據使用的等級，電阻率可以更低或更高。

 

       金屬粉末或薄片

 

       鋁，銅，鎳，銀粉或薄片用于增加電導率。最終材料的電阻率取決于：

 

       金屬的粒度和形式與金屬水平；

 

       混合方式。

 

       有一些特定等級的產品，特別是作為導電塑料和橡膠的添加劑銷售的。聚合物會影響金屬的選擇。硫磺硫化特別會引起諸如硫和硫侵蝕的銅和銀等金屬的故障。修改其他屬性，顏色，模量，沖擊強度等。

 

       一些由鈦和鋯制成的牌號是專門為在聚合物中獲得 ESD 的應用而開發的，其他抗靜電材料也被用于眾多塑料中，例如 ABS，EVA，聚乙烯，聚丙烯，PVC，PETG，聚酰胺，聚醚砜，丙烯酸，聚氨酯。

 

       碳納米管（CNT）

 

       CNT 正在快速增長，可用于批量生產或特定的設備。盡管成本連續下降，但是相對眾所周知的 CNT 仍然很昂貴。碳納米管（CNT）的極低電阻率允許獲得 CN T含量低于 1% 的 EMI 聚合物，遠低于常規和導電炭黑的使用水平。

 

 

       固有導電聚合物（ICP）

 

       ICP 是批量生產或特定設備的最令人興奮的機會。它們特別用于透明電子，TCF（透明導電膜）和光伏。例如，幾家公司提出了 PEDOT，聚苯胺，離子聚合物（IPE）等。

 

       ICP 可以與各種常規塑料合金化，包括 ABS，丙烯酸，復合材料，聚酰胺，聚碳酸酯，聚酯，橡膠和 TPE。

 

       評估抗靜電性能

 

       評估抗靜電劑性能的常見測試是電阻率測試。結果表示為電阻率的對數。通常，將抗靜電性能指定為特定濕度條件下的最大允許 log R。下表很好地反映了抗靜電效果好的數值范圍。

 

 

       可以使用多種儀器（Hayek-Chromey，靜態 Honestometer 或更常用的聚合物，Rothschild 的靜態電壓表）獲得 Log R p。

 

       抗靜電劑選擇標準

 

       抗靜電劑的選擇將取決于加工條件和聚合物的性質。以下內容可能會影響靜態耗散性能：

       

       濕度聚合物制備溫度

 

       最終使用過程溫度

 

       濕度（RH%）對防靜電性能的影響

 

       盡管非離子類物質受正常植物相對濕度因素的影響較小，但磷酸鹽和季胺往往會表現出基于濕度的明顯行為。

 

       磷的有效性隨 RH% 的降低而顯著降低。在聚合物加工過程中，將 RH 從通常的 60-70% RH 范圍降低到小于 45% 會導致靜電控制能力下降 10 倍。季胺通常不受濕度變化的嚴重影響，盡管有效性隨分子量增加呈非線性關系。下圖說明了 RH 對靜電耗散（通過電阻率的對數測量）對物種分子量的影響。

 

 

       電阻率（Log R）與分子量下面的選擇表提供了對單個類型內和類之間的耗散性能的了解。

 

 

       基于聚合物類型的抗靜電選擇

 

       聚合物的一般類別與抗靜電劑結合使用效果良好。如果摻入可行，則認為無機鹽和碳與所有聚合物體系完全相容。

 

       以下指南顯示了消散相對于物理形式和聚合物類型的靜電的能力。（5 個為優，-5 個為差）。

 

 

       * POlY 和尼龍 6（6,6）比 FDY 對低 MW 吸收問題更敏感。小于 C12 的 MW 酯只會導致短期的靜電保護，而較長的存儲時間則會導致加工不良。

 

 

       轉自——鏈塑網公眾號

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