抗静电薄膜的常用生产技术.docx

抗静电薄膜的常用生产技术陈昌杰中国包装联合会塑料包装委员会专家组副组长静电的产生，与物体的绝缘性能有直接的相关关系，不同物品对包装薄膜的抗静电性的要求亦不相同，有的商品不仅需要具有一般的抗静电性能，而且需要具有一定的导电性。因此需要根据包装材料的电阻的不同，对抗静电性薄膜进行规范、分类。国际电工委员会( 1EC) 规定的静电敏感产品( ESSD) 包装用材料如表1所示, 可供我们开发、生产抗静电薄膜参考。应用抗静电剂制备抗静电薄膜利用抗静电剂制备抗静电薄膜，具有工艺简便、价格低廉的明显优势，是当今生产抗静电薄膜应用最为广泛的方法。目前已工业化的抗静电剂的品种达一百种以上，不仅国外的一些著名的大型化工公司如瑞士的汽巴公司、美国的氰特公司等，均有自己的抗静电剂的品牌，国内的化工研究院、所，也十分重视对抗静电剂的开发研究工作，如山西省化工研究院、北京化工研究院、杭州化工研究所等都有抗静电剂的代表性产品。我们可以将抗静电剂经计量后直接混入到塑料粒子(或者粉末)中，生产抗静电薄膜；也可以先将抗静电剂与其它成分配合、制成母粒，在制造塑料薄膜时，将母粒混入塑颗粒中，按常规成膜方法生产抗静电薄膜。工艺方便易行，还可以根据生产抗静电薄膜的实际需要，添加一些必要的助剂，以改进产品的性能( 例如配入开口剂降低薄膜的粘闭性)，从而将抗静电薄膜的开发研究，简化为着力于抗静电母料的开发研究；目前国内的功能母料的生产企业，多半均有牌号的抗静电母料产品，因此对于技术力量比较薄弱的单位，可从生产抗静电母料专业化企业，选购性能优良的抗静电母料，完成抗静电薄膜的开发工作。所以无论对于技术力量雄厚的企业还是技木力量比较薄弱的单位，采用抗静电母料生产抗静电薄膜，那是一种可取的方法。利用内部抗静电刑生产抗静电薄膜时，需要注意两个问题：其一是抗静电剂有一个从塑料基体中向薄膜表面扩散的过程，因此刚成膜后并不表现出抗静电性，经过一段时间的存放之后，抗电性逐渐增加最后才能达到一个极值(决定于抗静电剂品种与配用量的平衡值)，其二是要达到某一给定值，内部抗静电剂的用量与薄膜的厚度有关，薄膜的厚度越薄，所需要添加的抗静电剂越多。利用表面活性剂类抗静电剂生产的抗静电薄膜，抗静电性的下降，主要来源于表面电阻的下降，且表面电阻的下降有限，一般不低于108Ω，因此抗静电效果有限，对于一些对抗静电性要求高的领域，例如集成电路与大规模集成电路的包装，尚嫌不足。利用表面活性剂类抗静电剂生产的抗静电薄膜，抗静电性能明显地受环境湿度的影响，在湿度较低的情况下，薄膜的抗静电性能低下，当大气湿度低于25%时，基本上失去实际使用价值。此外，内部抗静电剂是通过扩散到薄膜的表面而产生抗静电效果的，使用时存在于薄膜的表面，抗静电剂比较容易因。摩擦、水洗等原因而损失，持久性方面，往往不尽如人意( 由于损失的抗静电剂可以通过薄膜内部抗静电剂向薄膜表面的扩散得到补充，一般较之使用外部抗静电剂生产的抗静电薄膜,具有较佳的持久性) 。采用导电型填料生产抗静电塑料薄膜采用导电型填料不仅可以生产防静电塑料薄膜，而且由于其抗静电性基于填料的导电性，持久性较表面活性剂型抗静电薄膜好，而且抗静电性受环境湿度的影响小。对填充型防静电包装塑料研究、应用得最多的是碳黑体系填充防静电材料。其性能主要取决于导电填料的种类、骨架结构、分散性能、表面状态、添加浓度等，以及塑料材料的种类、结构, 填料加入的工艺方法等。乙炔黑和高温石墨化炭黑，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。为了提高炭黑体系的防静电性能，还常常将它与金属氧化物、弹性体等物质混合使用，例如炭黑与陶土、滑石粉等惰性填料组成二元填料，可以将电阻率降低一个数量级，利用炭黑、陶土二元填料可以制得体积电阻为10－1Ω·cm～105Ω·cm 的导电性材料。碳黑型抗静电薄膜性能上的两大局限是不透明及只能做黑色薄膜。金属氧化物系填充型防静电材料，是近几年研制的一类新产品，其性能比金属填充型材料略差一些，但性价比好。目前成功应用的有氧化钛、氧化锌等等，其中还有性能价格均佳的是氧化锡，其色相较淡，粒径很小(0.1pm以下)，可以满足透明、防静电的要求。根据导电理论，填料形状从球形趋向扁平其导电性能升高。据此，日本近年研制成功一种新的导电性云母片材填料，采用固溶法沉积一层导电性的金属氧化物，在光滑的云母薄片微粉表面，固溶沉积一层Sn02制成新颖的导电性MEC，外观呈灰白色，且有透明度，体电阻率可达到10Ω·cm 数量级，涂层透光度达80%以上。采用涂料生产防静电薄膜采用涂料生产防静电薄膜与采用外部抗静电剂生产抗静电薄膜不同，涂层型防静电技术，不使用表面抗静电剂的溶液对薄膜的表面进行涂布，而是采用导电性涂料涂复在塑料表面、形成均匀的涂层，从而赋予塑料导电