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【干货】抗静电剂聊聊

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感谢超级版主krjindi分享!

 

最近论坛里有坛友提到抗静电产品,特整理些资料给大家分享下。
为何材料需要抗静电:
高科技现代工业的杀手
几十伏或更低的静电损坏高速大规模集成电路不知不觉
巨额损失
  由于ESD的影响,美国每年造成的损失约100亿美元,英国每年损失为35亿英镑,日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国,因静电造成的损失也很严重

静电的损害形式
1,静电吸尘-产生短路,电器损坏
2,电磁干扰-引起电子设备故障或误动作
3,静电放电击穿-击穿集成电路和精密元器件,直接损坏
4,引起爆燃事故
5,对人体造成电击
防静电高分子材料的功能:
1,防静电材料可以有效的释放产品表面积累的静电荷
2,材料表面不会产生电荷积累和高电位差

防静电高分子相比金属的优势:
1,具备高分子材料加工简易的特性
2,产品设计自由度高
3
,化学稳定性好
4
,可以媲美金属材料的防静电特性
5
,材料电阻率可调范围广

防静电材料等级划分:
根据防静电等级可以分为以下四类

表面电阻小于103 Ω
           高导电材料—快速导出静电
表面电阻介于103 Ω -106 Ω
           导电材料—较快导出静电
表面电阻介于106-109Ω
           静电消散材料—慢慢导出静电
表面电阻介于109-1012Ω
           防静电材料—加工中不产生静电

根据颜色分类:
1,不可着色防静电高分子
        这类主要就是黑色防静电,也属于永久性防静电,也是大家最熟悉的,比如导电炭黑填充,导电石墨填充,碳纤维增强,这类大家比较了解,不详细介绍,有需要了解的可以跟帖。
2,可着色防静电高分子
        这类的优点是产品颜色可控,根据客户的需求,可以随意配色,此外根据产品的定位和需求,可以分为非永久性抗静电和永久性抗静电,详细介绍这部分。   
        

    可着色抗静电助剂的作用机理:
1,抗静电基的亲水基增加制品表面的吸湿性,形成一个单分子的导电膜。
2,离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。
3,介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。
4,增加制品表面的平滑性,降低其摩擦因数。
  A,非永久性抗静电剂:-有机小分子抗静电剂,有以下几类
    1,阳离子型-季铵盐类
    2,阴离子型-磷酸盐类
    3,非离子型-脂肪酸多元醇酯类
    4,两性型-内铵盐类
   具体用法:
    1,外涂型:此方法使用时以阳离子型表面活性剂效果最好
    2,内加型:最常采用的方法,可以使抗静电剂均匀地分布在聚合物内,此方法使用时非离子表面活性剂应用最多。
    非永久性抗静电缺点: 抗静电效果缺乏永久性、析出使表面变差、加工时受热分解、对于温度和湿度依赖性大等。
      
     B,永久性抗静电剂:分子量大的亲水性高聚物,与基体树脂有较好
的相容性,因而效果稳定,持久,性能好。
  应用机理:
1, 亲水性聚合物与高分子基体共混后,其分子链的运动能力较强,分子间便于质子移动,通过离子导电来传导和释放产生的静电荷;
2, 抗静电能力是通过其特殊的分散体态来体现的。
   产品分类:
1,聚醚类
2,季铵盐类
3,共聚物磺酸盐类
     永久性抗静电的优点:
     高分子永久性抗静电剂主要是在制品表层呈细微的层状或筋状分布,构成导电性表层,而在中心部分几乎呈球状分布,形成所谓的“芯壳结构”,并以此为通路泄露静电荷。高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻来达到抗静电效果的,不完全依赖表面吸水,故其受环境的湿度影响较小。

 

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