金属氧化物系填充型防静电材料,是近几年研制的一类新产品,其性能比金属填充型材料略差一些,但性价比好。目前成功应用的有氧化钛、氧化锌等等,其中还有性能价格均佳的是氧化锡,其色相较淡,粒径很小(0.1pm以下),可以满足透明、防静电的要求。根据导电理论,填料形状从球形趋向扁平其导电性能升高。据此,日本近年研制成功一种新的导电性云母片材填料,采用固溶法沉积一层导电性的金属氧化物,在光滑的云母薄片微粉表面,固溶沉积一层Sn02制成新颖的导电性MEC,外观呈灰白色,且有透明度,体电阻率可达到10Ω·cm数量级,涂层透光度达80%以上。
采用涂料生产防静电薄膜
采用涂料生产防静电薄膜与采用外部抗静电剂生产抗静电薄膜不同,涂层型防静电技术,不使用表面抗静电剂的溶液对薄膜的表面进行涂布,而是采用导电性涂料涂复在塑料表面、形成均匀的涂层,从而赋予塑料导电性能,使之成为具有防静电材料,此法原则上也可以用于制造抗静电薄膜。
最近10年来,属于涂料工业领域的导电涂料得到了迅速的发展,性能日益提高,种类日益增加,并形成了导电涂料系列:
①防静电碳系涂料,主要采用炭黑作导电成份,具有性能优良价格低廉等优点,现在应用较多;
②肪静电金属系涂料,导电组份主要采有鳞片状铝片、镍片、铜片;
③防静电金属氧化物系涂料中,使用的主要为粉末状氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化铟、氧化镉等,以及用SbCl8、SnC14、Sn02、Sb2O5等微粉。
上述导电成份和丙烯酸树脂配制成新型的防静电涂料。近几年来,抗静电成膜物不断发展。例如用电荷转移型高分子络合物溶液涂复塑料获得很好的抗静电,又如用五氯化锑与聚乙烯基咔唑组成的电荷转移络合物溶液敷聚乙烯塑料制品。
通过表面改性生产抗静电薄膜
这是一类新兴的防静电包装材料,在进行接技共聚时,先用射线对含单体的混合物进行辐射处理,使共聚物获得良好的抗静电性能。如近年用β射线辐照处理的丙烯酸或甲基丙烯酸,再接枝到聚乙烯或聚丙烯上;用丁射线辐照聚酰胺后再接枝上甲基丙烯酸,都可使他们的抗静电性能显著提高,在加热的同时用60Co源的丫射线辐照,使丙烯酸、丙烯酰胺,乙烯基一3一乙氧基硅烷及它们的混合物接枝到聚四氯乙烯上,制成的塑料薄膜具有明显的抗静电效果;用电子束、激光对高分子衬料进行处理,也可以获得优良的防静电功能。美国用电子束处理过的包装袋已上市销售,它耐久性好,没有腐蚀,没有污染,性能优良,可与抗静电荆型和炭黑填充型防静电材料媲美,已呈现出参与市场竞争的势头。
通过电子束处理,生产抗静电薄膜的方法,还可以用于透明复合型软包装材料(袋),这无疑是一种新的防静电发展方向。利用这种方法生产的透明产品,已有样品上市销售。通过蒸镀技术生产的镀层型抗静电薄膜及复合型抗静电薄膜在高分子材料表面形成一层导电的金属镀层,诸如物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等工艺方法,亦可用于生产抗静电薄膜。真空物理气相沉积是一类方兴未艾的新工艺技术,它主要有真空蒸发镀、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,就是这一种技术的产物。真空物理气相沉积常常在10Mpa~10Mpa真空中,将金属铝加热到熔点以上,形成铝蒸气,最后凝聚在塑料材料表面形成极薄的金属铝膜,真空物理气相沉积,还可以蒸镀其他金属以及金属氧化物等物质。
复合型包装材料也是一种实用的抗静电包装技术。一般而言,防静电包装除了要求材料有一定的抗静电功能外,还应有耐久、耐热、耐光、耐压、耐化学晶、经济、安全等等物理、机械、化学性能和综合按术经济性能,其最佳的实施方案之一,就是采用复合技术。复合型抗静电包装塑料作为包装袋(容器)已广泛使用,其结构特点是,中间往往夹有3层―4层阻挡屏蔽层(这些屏蔽层主采用金属化薄膜,导电性填料填充的薄膜),最表面层和最里面层一般使用抗静电剂型的抗静电薄膜,这是现在流行的主流,也是今后抗静电包装袋发展的方向。此外,采用电阻值较低的树脂,也是获取抗静电薄膜的一种工业化方法。例如由电阻值较低的聚乙烯醇树脂为主体所生产的聚乙烯醇薄膜,就是一种性能颇佳的抗静电薄膜(表面电阻在108欧姆左右)。在日本聚乙烯醇薄膜广泛应用于纺织品与服装之类的商品的销售包装(年耗用量在万吨以上),和聚乙烯、聚丙烯等通用薄膜相比,聚乙烯醇薄膜可明降低减少吸尘效应,从而提高对商品的展示效果。
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