1、导电填料填充型
所谓导电填料,是能赋与材料导电性能的一类物质,主要有五种系列:碳系、金属系、金属氧化物系、金属化纤维系、有机高分子系。在包装材料中添加导电填料,可以降低材料的电阻系数,提高材料的静电耗散率,避免静电积累。
碳系填料包括炭黑、碳纤维和石墨。炭黑以其优良的性能、低廉的价格等优点成为实际应用最多的导电填料。
金属系填料,按形状可分为粉末状、鳞片状和纤维状三大类,当填充量相同时,后两者形状的电性能要好些。填充料按性质分有金粉、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限制其应用。
金属氧化物系填充型防静电材料,其性能比金属填充型防静电材料略差。目前成功应用的金属氧化物填料有氧化钛、氧化锡、氧化锌等,其中,性能价格均佳的是氧化锡,其色相较淡,粒径很小(0.1μm以下),可以满足有透明要求的防静电材料。
2、涂层型防静电包装材料
采用涂敷技术,将导电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。防静电涂料若以导电性成份来分,主要有碳系涂料、金属系涂料、金属氧化物系涂料、添加表面活性剂型涂料等。
3、镀层型防静电包装材料
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。
真空物理气相沉积技术,主要有真空蒸发镀、溅射镀、离子镀等三种技术。包装行业已经泛用的真空镀铝膜、镀铝纸就是第一种技术的产物。
4、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防静电性能。如用β射线辐照处理的丙烯酸,再接枝到聚乙烯;用γ射线辐照聚酰胺后再接枝上甲基丙烯酸,都可使他们的防静电性能显著提高。在加热的同时用60Co源的γ射线辐照下,用丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基-3-乙氧基硅烷及它们的混合物接枝到聚四氟乙烯上,制成的塑料薄膜具有明显的抗静电效果。
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。用电子束处理过的包装材料(袋),可与抗静电剂型和炭黑填充型防静电材料媲美,其耐久性好,无腐蚀,无污染,性能优良。电子束处理,也可以用于(透明)复合型软包装材料(袋)。
表面改性型防静电包装材料无疑是一种新的防静电发展方向。
5、结构型导电性高分子材料
结构型导电高分子是指高分子本身或少量掺杂后具有导电性质,一般是电子高度离域的共轭聚合物经过适当电子受体或供体进行掺杂后制得的。从导电时载流子的种类来看,结构型导电高分子主要分为两类:一、离子型导电高分子,它们导电时的载流子主要是离子;二、电子型导电高分子,导电时的载流子主要是电子(或空穴),主要是指共轭高分子。结构型导电高分子的主要品种有聚乙炔(PPV)、聚苯胺(PAN)、聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PVK)。
聚乙炔,其体电阻率为铜的1/4,已用于抗静电清漆、太阳能电池。聚噻吩是近些年来发展十分迅速的防静电材料,它可溶,用其制成的薄膜涂层透明、耐磨、不腐蚀,在包装中的应用前景十分广阔。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。
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