一、静电产生的原因及危害
通常，静电的产生有两种形式：一是两种具有不同介电常数的材料之间的摩擦生电。另一种是带电体与导体之间的感应起电。静电放电是指具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。静电放电产生的危害可分为静电灾害和静电障碍。静电灾害是由于静电火花放电造成的，比如，石油、化工产品或火工产品由于静电放电产生的爆炸。静电对电子产品产生的影响主要有：(1)静电污染，如静电会把微小颗粒污染物吸附在半导体表面，使电子器件运行时产生故障；(2)现在电路尺寸逐渐缩小，亚微米、纳米电子器件已经常见，其承受静电放电的能力也在大幅度降低。静电放电的时候，电路中通过的电流等于通过的电量除以时间，一次放电能在1豪秒完成，产生的热量很高。瞬间电流很大，还会形成频谱范围很宽的电磁辐射场，在集成电路中会导致热击穿(p-n结破坏)、介质击穿(氧化层被破坏)和金属线汽化形成开路，导致器件完全损坏或寿命功能大大降低。静电消除方法可归结为一靠“地”，将带电体接地，但对于带电体本身是绝缘体则无效。二靠“器”，是将空气电离，使与带电体极性相反的电荷在静电场作用下移向带电体，与带电体所带电荷中和来降低静电。三靠“剂”，加入抗静电剂；四靠“屏蔽”使感应电荷降低。包装材料主要依靠后两种方法来消除静电对所包装器件产生的危害，防止静电产生和积累，所有管脚短路并对外电场有屏蔽作用。
二、防静电包装材料的要求
我国于1996年颁布并实施可热封柔韧性防静电阻隔材料规范（GJB2605-96），该标准等效采用美国1989年颁布的军标MIL-B-81705C。美国于2009年颁布的军标MIL-PRF-81705E规定了阻隔包装材料的静电性能，均把阻隔包装材料分为三类：Ⅰ类 防水蒸汽、防静电和电磁屏蔽材料；Ⅱ类 透明、防水、防静电、静电耗散材料；Ⅲ类 透明、防水、防静电、静电屏蔽材料。详见表1。英国标准BS5501、欧洲标准EN 50014-EN 50020及EN 50039中规定：对于危险场所使用的电器设备的包装，其包装材料的设计应保证所包装产品在使用、维修及清洗过程中正常工作。
三、防静电包装材料的分类
防静电包装材料按照包装与产品的接近程度可分为一次包装材料、接近包装材料和二次包装材料。按照电阻率可划分为静电导体材料和静电耗散材料。按照材料获得防静电功能的工艺方法不同，可以分为以下几种：抗静电剂处理型、导电填料填充型、镀层型、涂层型、表面改性型、复合型、结构型导电高分子材料等。
按照静电泄漏性能来划分可分为如表2所示四种。此分类按照国际电工委员会标准IEC61340-5-1和美国静电放电协会标准来划分的，它是以特定测试方法测得的表面电阻或体电阻来分类，规定了量值和对应的测量方法。
表2 材料按静电泄漏性能分类
四、防静电包装材料的研究进展
1、导电填料填充型防静电包装材料
导电填料填充型防静电包装材料，按其性能来分，主要有五种系列，即金属系、碳系、金属氧化物系、金属化纤维系、有机高分子系。其中碳系填料具有优越的耐化学品性和耐候性，来源丰富，成本低，如用量得当，对高分子材料的物理性能影响不大，故碳系导电填料作为添加剂在防静电材料中应用最广。
2、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，或使抗静电剂经过加工后富集在材料表面，降低表面的静电积累，从而达到降低静电放电危害的目的。一般而言，抗静电剂处理工艺简单，对设备无特殊要求，生产方便，成本较低。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；按其性质而言，用作抗静电剂的有阴离子型表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等四类。
日本Shishido有限公司和Nippon Unicar公司联合发明了“Staticron”抗静电薄膜，通过将特殊的抗静电剂在薄膜成型前混合到聚乙烯树脂内，这种薄膜可在长时间内保持抗静电的效果，并且具有无毒、良好的抗化学性能等特点。
3、涂层型防静电材料
采用涂敷技术，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，最近十年来，属于涂料工业领域的导电涂料得到了迅速的发展，形成了导电涂料系列。
黄鹏波、张怀智等以低成本的纳米炭黑、石墨为导电性填料，醇酸树脂为基体，制备了复合型导电涂料，其表面电阻率为439Ω·cm-2，远小于我国军标所规定的要求。高东波开发了一种防静电屏蔽包装结构，它是聚酯薄膜，金属层和聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜多层复合结构，聚酯薄膜和聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜的外表面涂有防静电层。
4、镀层型防静电材料
在高分子材料表面形成一层导电的金属镀层，通常采用的有热喷镀(涂)、电镀、化学镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等工艺方法。
5、结构型导电高分子材料
结构型导电高分子材料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碘、五氟化砷、五氟化硼来增加其导电能力。结构型导电高分子材料具有类似金属的电导率。纯粹的结构型导电高分子聚合物至今只有聚氮化硫类，其他许多导电聚合物几乎均需采用氧化还原、离子化或电化学等手段进行掺杂之后才能有较高的导电性。其代表性产物有聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等。
聚噻吩导电性高分子材料是近几年来发展十分迅速的防静电材料，在包装中的应用前景十分广阔。利用可溶的这种材料制成的薄膜涂层透明、耐磨、不腐蚀并具有控制静电的性能；透明、镀金属的聚酯薄膜在背面涂覆导电聚噻吩防静电涂层，其镀金属面同PE薄膜层压在一起，可以用于制造防静电包装袋，其表面电阻为107~108Ω，透明度为80%以上。
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已被广泛使用，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发展的方向。
朱阿四发明了一种防静电EPE发泡膜，包含以下组分：载体90~95份、防静电母粒0.5~2.0份、润滑剂1~3份、助剂1~2份以及有色母粒，制备过程是将处方量的树脂载体、防静电剂、有色颜料母粒、滑石粉、蒸馏单硬脂酸甘油脂混合，按常规方法挤出塑化，然后对薄膜冷却定型,剖开后进行电晕处理、进行干法复合步骤，将制造的抗静电薄膜复合面在熔融状态下与其他基材或薄膜复合制成具有不同功能的双层防静电气垫薄膜。
五 防静电包装材料静电性能测试
1、摩擦起电性能的测试
包装材料的摩擦起电性能是指其在与其他材料进行摩擦和接触分离时产生的静电电压低于100V（以地为参考点），该100V是带有自身内部防护设计的最敏感器件可接受的水平，或通常在防静电工作区内所控制的环境电压上限。
1-场强计； 2-转动杆（接地）； 3-摩擦试验材料；
4-样品； 5-金属支撑板； 6-弹簧
图1 材料摩擦试验原理装置
国际标准草案IEC/SC15D/50/CD中推荐了一种摩擦试验方法，其试验原理参见图1。被试验材料样品4紧固于金属支撑板5上，由于弹簧6的作用，使被试样品与摩擦材料3之间保持一定的均匀接触力，摩擦材料3固定于转动臂2上，该转动臂由马达驱动并接地。摩擦材料3和被试样品4之间由于转动臂2的带动发生间歇摩擦，在样品4上产生的摩擦静电量通过场强计1测试。
2、包装材料静电衰减性能的测试
通过包装材料的静电衰减速度来评价其静电泄漏性能，使用的测试原理是：人为的对被试材料的确定表面进行充电，用场强计或非接触式静电计观察其电荷衰减（电压下降）情况，记录所用时间，并以从电压起始值下降至规定值所需的时间来度量。目前国际上有关包装材料静电衰减性能测试方法主要包括“充电法”和“喷电法”，所推荐采用的方法如表3所示。
3、包装材料静电屏蔽性能的测试
静电屏蔽性能测试用于评估材料对静电场或静电放电产生的电磁脉冲的屏蔽能力，目前国内外有关这方面测试的标准方法有：我国军标GJB2605-96《可热封柔韧性防静电阻隔材料规范》、美军标MIL-STD-285、美国电子工业协会标准EIA-541、IEC61340-5-1等。这些方法可归纳为电容充放电法和双极性脉冲放电法。这两种方法各有其优缺点：
1) 电容充放电法是研究较早、被国内外各大标准采用较多的一种方法，其原理简单，相应测试装置便于操作，测试结果比较直观明了。但该方法只针对人体模型静电放电脉冲的屏蔽测量，对所模拟的静电放电脉冲波形要求不高，且不能反映不同脉冲频率下的材料屏蔽性能，对信号的测量方法或手段有待进一步研究和探讨。
2) 双极性脉冲放电法对所提供的静电放电脉冲要求高，贴近实际情况。该方法可测得材料不同脉冲频率下的屏蔽性能，弥补了电容充放电法这方面的缺陷。采用正负脉冲同步放电，并非真正检测材料在不同极性脉冲作用下的屏蔽性能，效果同单极性放电是一样的。被测样品为试样层，不能完全等效实际所用包装袋的屏蔽效果。另外，该方法应用了许多电路，测试原理和系统比较复杂。
六、防静电包装材料存在的问题
我国目前防静电包装材料产品种类多，品种全，除个别品种外基本能满足国内需要，产品防静电性能基本符合国际与国内标准要求。但是存在以下问题：(1)不同的电子产品对静电敏感程度不同，针对不同静电敏感的包装对象，静电产生的最大值和静电放电产生的危害程度缺乏量的指标，有些电子产品由于包装材料使用不当导致的性能或寿命衰减无法定量和评估，容易造成过度包装或对静电危害防护不足。(2)防静电包装材料要求标准和测试方法有待完善。电子技术进一步向高集成、小尺寸和大功率方向发展，亚微米和纳米电子器件对静电包装材料的要求和测试方法缺乏相应的理论和技术支撑。
