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「碳黑」导电炭黑在抗静电塑料制品中的应用
来源:碳黑工业 | 作者:德隆导电炭黑 | 发布时间: 2023-04-27 | 1306 次浏览 | 分享到:

塑料的电阻率一般在1012~1015Ω·cm,是良好的绝缘体,但容易积累电荷而带静电,不仅容易招惹灰尘,而且当静电压增高到一定程度时则会产生放电;静电放电时会产生火花使易燃易爆物质产生爆炸,损坏电子元器件,以及对人体产生伤害,因此对矿井、炸药、医疗设备和电子工业用塑料制品要求具有抗静电性能。

要使塑料制品具有抗静电性能,可以采用以下方法:一是添加导电性填充料即各种金属粉末纤维或炭黑;二是在塑料表面或层间涂覆或喷镀一层导电性材料;三是填充或涂覆抗静电剂;四是使用共轭型或离子型高分子,也就是本身就导电的塑料。然而金属粉末或纤维价格较高,涂覆或喷镀加工费用较高,抗静电剂通常为水溶性,其耐久性不好,本质型导电塑料价格也很高。由于炭黑价格较便宜,加工较方便,耐久性较好,因此是抗静电塑料制品最常用的抗静电剂,然而添加炭黑的塑料制品只能是黑色的,因此当要生产浅色或彩色抗静电塑料制品时只能采用其他方法。

矿井特别是煤矿井下作业时,需耗用大量通风、排水、压缩空气和抽放瓦斯的管道,而且矿井水常为酸性、管道腐蚀很快,而且安装维修时劳动强度很大。塑料管轻便且耐腐蚀,因此,“以塑代钢"是降低采煤钢材消耗,减轻劳动强度的良好途径。但是,为了防止瓦斯爆炸,必须采用抗静电阻燃塑料,其性能必须符合原煤炭工业部部标准MT181——88“煤矿井下用塑料管安全性能检验规范”要求,即负压风及抽放瓦斯用管:管内、外管表面电阻值不得大于1×106Ω,其他如给、排水、正压风和喷浆用管则不得大于1×108Ω(其测量距离为100cm,故相应的表面电阻率分别为104~106Ω·cm)。目前煤矿以塑代钢尚处于起步阶段,国内已见开发和应用试验加有导电炭黑的抗静电阻燃PVC管和网带(代替金属网)的报道。

由于矿用塑料制品特别是负压风和抽放瓦斯用管的导电性要求较高,需要填充的炭黑量较多,这样就会降低管材的机械强度,为此必须选用导电性能较好的炭黑以降低填充量。

电子工业用抗静电塑料制品包括抗静电靴、地板、包装材料等。

在集成电路等电子元件的制造场所,适度降低人体带静电电压是必要的,操作人员穿着抗静电靴(<5×107Ω),室内铺以抗静电地板(<107Ω),可以有效地除去人体带电电压,减轻对电子元件的损坏概率。

电子工业用抗静电包装材料,按其形态可分为包装袋、托盘、容器、盒、元件槽/带、泡沫、薄板(条)等,由于填充炭黑可基本满足抗静电要求,价格又较便宜故多采用炭黑,只是在导电性要求较高,或透明度要求较好的场合,才采用金属膜或其他抗静电剂。具体材料和加工方式见表5-16。