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防静电型包装塑料的介绍(Ⅰ)

静电放电(ESD)是现代工业生产中的大敌,也是静电敏感型产品的危险敌人。在包装领域,由于包装材料没有抗静电性,或者抗静电性不佳,往往导致其中的电子产品比如电子设备、电子零件、军工产品等报废,或者发生错误动作,严重的甚至发生爆炸而引起人身伤亡、设备损毁等事故。因此导电型、防静电型塑料包装受到了重视。

目前市场上流通的防静电包装塑料大多是黑色或者灰色的,在很大程度上影响了包装外观。人们需求的透明和浅色防静电包装材料正在悄然兴起。当今防静电包装材料有多种,其中主要的是填充型防静电材料。

常用的填充型导电填料主要有五类:金属、碳黑、金属化材料(比如金属化玻璃珠)、金属氧化物和化合物系。前三类或由于价格昂贵、或由于颜色太深而不被人们青睐;而浅色的金属氧化物则走俏各类市场。

常用的炭黑型防静电材料,其填料多为碳黑,包括工业炉黑、槽黑、热裂黑、高温石墨化炭黑、乙炔黑等。其中用得最多的是工业炭黑,特别是乙炔黑和高温石墨化碳黑,因其结构稳定,不易氧化,容易在高分子中形成伸展的链状或网状组织,可以得到优良的防静电性能。

金属填充型防静电材料,其常用填料有金粉、银粉、电解铜粉、胶态金属、片状镍以及铝、铁等金属粉末。由于铜、铝、铁粉易于氧化,在表面形成氧化膜而影响其应用,近几年来,对不锈钢纤维、铜纤维(粉)等防氧化进行了大量研究,从而使它们在防静电包装,特别是在静电屏蔽中的应用已有了新的进展。

浅色的金属氧化物填充型防静电材料,在综合性能方面占有优势,近几年得到了发展。浅色的、白色的乃至透明的导电金属氧化物粉末,不仅有好的导电、抗静电性能,而且有优良的装饰性和高光泽性,无论在电子行业、航天行业,还是在家电行业、包装行业都有良好的应用势头。

日本生产的浅色防静电包装材料用导电粉末有TiO2、SnO2、In2O3、润滑剂等成分组成。粉末形状大多为球形,粒径为0.02~0.2μm,假比重为30~40g/100cc,体积电阻率为5~50Ω.cm左右。导电粉末也可以用In、Sb等金属离子掺杂,以提高导电性能,但亦将提高防静电材料的成本。

据报导,以云母粉、氧化锌为载体,其外再包覆(复合)导电金属氧化物,也可以制取导电粉末,还可以提高粉末白度并降低其成本,但防静电性能略有降低,这可视防静电包装材料的等级而定,根据静电逸散、静电导电、静电屏蔽等高低不同的要求而加以选择。总之,浅色或者透明的防静电材料是社会发展的需要,也是包装透明化的大势所趋。

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