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防静电包装材料有哪七大类型

根据材料获得抗静电功能的工艺方法不同,可以把防静电包装材料的制造方法分为抗静电剂处理型、导电材料填充型、镀层型、涂层型、表面改性型、结构导电聚合物。

(1) 抗静电剂处理型防静电包装材料。用抗静电剂对包装材料表面进行处理或进行深层复合处理,以降低原来材料的电阻,提高导电性,从而达到消除静电的目的。一般而言,抗静电剂处理工艺简单、成本较低、生产方便,对设备无特殊要求,因而在实际生产中占有一定的地位。

抗静电剂按工艺方法分为外用抗静电剂和内部抗静电剂两大类。内部抗静电剂的防静电效果较外用抗静电剂为好,设计时一要充分考虑内部抗静电剂向表面补充迁移的速度,二要注意不污染包装件,特别是药物和食品更应符合有关安全卫生标准。

(2) 导电填料填充型防静电包装材料。所谓导电填料,是能赋予导电性能的一类物质。其种类繁多,按其性能来分主要有5种系列,即金属系、碳系、金属氧化物系、金属化纤维系、有机高分子系。

对填充型防静电包装材料研究得较多的是炭黑体系填充防静电材料,用得最多的是工业炭黑,特使是乙炔黑和高温石墨化炭黑,因其结构稳定,不易氧化,容易在高分子中形成伸展的链式或网状组织,可以得到优良的防静电性能。

(3) 镀层型防静电包装材料。要在高分子填料表面形成一层导电的金属镀层,通常采用的有电镀、化学镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、热喷镀(涂)等工艺方法。这些工艺均属于表面工程领域。

高分子材料电镀最常见的就是塑料电镀,其工艺步骤包括材料去油、粗化、敏化、活化、化学镀和电镀等工序,实际上它是高分子材料学和电镀学这两门学科有机地结合起来的新工艺技术。常见的塑料基材有ABS、PP、PA、PMMA、PC、PET、PVC等。

(4) 涂层型防静电包装材料。采用涂覆技术,将导电性涂料涂覆在绝缘性高分子材料表面形成均匀的涂层,赋予其导电性能,使之成为具有防静电功能的材料。采用这类工艺的材料均是涂层型防静电包装材料。

(5) 表面改性型防静电包装材料。在进行接枝共聚时,先用射线对单体混合物进行辐照处理,可使共聚物获得良好的抗静电性能。如近年来用β射线辐照处理丙烯酸或甲基丙烯酸后再接枝到聚乙烯或聚丙烯上,用γ射线辐照聚酰胺后再接枝上甲基丙烯酸,都可使它们的抗静电性能显著提高。

用电子束、激光对高分子材料进行处理,也可以获得优良的防静电功能。这主要是由其耐久性好、没有腐蚀、没有污染、性能优良所致,预计今后用量将会急剧增加。

(6)复合型防静电包装材料。复合型防静电包装材料作为包装袋(容器)已广泛使用。其结构特点是,中间往往夹有3~4层阻挡屏蔽层(这些屏蔽层往往采用金属化薄膜、导电性填料填充的薄膜),最表面(里面)层一般使用抗静电剂型防静电薄膜。这是现在流行的主流,也是今后防静电包装袋的发展方向。

(7)结构型导电高分子材料。结构型导电高分子材料又叫本征型导电高分子材料。这是一种新型高分子材料,他们通过自身化学结构的作用,使其有与金属自由电子同样作用的π电子的分子结构,电子运动经过π共轭系而呈现导电性,再通过化学方法进行掺杂(如掺碘、五氟化砷、五氟化硼等)以增加其导电能力。聚乙炔是目前性价比最好的导电材料,其体电阻率为钢的1/4,已用于抗静电清漆、太阳能电池。


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