高品级防静电包装材料

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近几年来防静电包装发展十分迅速,但是目前市场上流通的防静电包装塑料大多是黑乎乎的或灰溜溜的,在很大程度上影响了包装装潢。人们需求的透明或浅色的防静电包装材料正在悄然兴起。当今防静电包装材料有多种,其中主要的有填充型防静电材料。目前常用填充型导电填料主要有五类:金属、碳黑、金属化材料(如金属化玻璃珠)、金属氧化物和化合物系。前三类或由于价格昂贵、或由于颜色太深而不被人们青睐。因此,浅颜色的金属氧化物则走俏各类市场。

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浅色防静电塑料

常用的炭黑型防静电包材,其填料多为碳黑,包括工业炉黑、槽黑、热裂黑、高温石墨化碳黑、乙炔黑等。其中,用得

最多的是工业炭黑,特别是乙炔黑和高温石墨化炭黑,因其结构稳定,不易氧化,容易在高分子中形成伸展的链状或网状组织,可以得到优良的防静电性能。金属填充型防静电包材,其常用填料有金粉、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,在表面形成氧化膜影响其应用,因此,近几年来,欧美各国和日本等工业发达国家,对不锈钢纤维、铜纤维(粉)等防氧化进行了大量研究,从而使它们在防静电包装,特别是在静电屏蔽中的应用已有了新的进展。

浅色的金属氧化物填充型防静电材料,在综合性能方面占有优势,近几年发展很快。浅色的、白色的乃至透明的导电

金属氧化物粉末,不仅有好的导电抗静

电性能,而且有优良的装饰性和高光泽性,无论在电子工业、航天工业、还是在家电行业、包装行业都有良好的应用势头。据报导,90年代初期日本的浅色导电粉末产量已达300t ,大部分出口美国、欧洲和韩国等国家和地区。而我国这方面尚无产品,属于空白。

日本生产的浅色防静电包装材料用导电粉末由TiO 2、SnO 2、In 2O 3、润滑剂等成份组成(表1)。粉末形状大多为球形,粒径为0102L m~012L m,假比重为30/100cc~40g /100cc,体电阻率为581cm~508.cm 左右。导电粉末也可以用In 、Sb 等金属离子掺杂以提高导电性能,但随之将提高防静电包装塑料的成本。欧美应用的导电粉末种类还要稍多些,其防静电包装材料亦深受欢迎。

高品级防静电包装材料

中国兵器包装监测中心

王渝珠

韩玉梅

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据有关资料报导,以云母粉、氧化锌

作载体,其外再包覆(复合)导电金属氧

化物,也可以制取导电粉末,还可以提高

粉末白度并降低其成本,但防静电性能

略有降低。这可视防静电包装的等级而

定,根据静电逸散、静电导电、静电屏蔽

等高低不同的要求而加以选择。总之,

浅色的或透明的防静电材料是社会发展

的需要,也是包装透明化的大势所趋。

2高导电性聚甲醛塑料

自1956年聚甲醛树脂诞生以来,经

过四十年的发展,如今聚甲醛树脂也成

为五大工程塑料之一。聚甲醛(POM)与

其他塑料相比,具有优良综合性能,润滑

性优异,耐化学药品性好,机械强度高,

耐疲劳性好,因此在机械零部件领域有

着广泛的用途。近年来,日本旭化成工

业株式会社利用POM的优秀综合性

能,又开发出了高品级的导电性POM,

可用于高质量的防静电包装和防电磁包

装领域等方面。

静电放电(ESD)是现代工业生产

的大敌,也是静电敏感产品的最危险敌

人。在包装领域,由于包装材料抗静电

性缺乏或不佳,往往导致包装箱(袋)中

的产品诸如电子设备,电子器件,军工产

品特别是火工品等报废,或者误动作,严

重者发生爆炸引起人身伤亡、设备损毁

等事故。另一方面,现有的防静电材料

综合性能优秀的则很少。针对这些具体

问题,旭化成公司开发了高导电性能、高

综合性能的T EC67N聚甲醛,这是一

种含有特殊炭黑的高品级导电聚甲醛。

新开发成功的高品质POM塑料具

有系列优点,除了上述优良性能外,其导

电性好,体积电阻仅为68#cm以下;

加工性好,可采用注射或挤出成型,特别

适于气体注射成型新工艺;装饰性好,制

品表面光滑;特别是导电性能稳定,不随

环境温度而变化。因而高导电性POM

得到了广泛应用,主要用于电子设备,办

公设备(如复印机)等的导电零部件,需

要抗静电的机械部件,高级抗静电包装

容器,工序周转箱,防电磁包装和电磁屏

蔽材料以及其他方面的防静电应用。

高导电性聚甲醛塑料与普通POM

塑料的物理性能如表2所示,由此可见

其导电性能之优异。研究还表明,高导电

POM的体电阻率与注射方向无关,而

且很稳定,当环境温度在20~100e之

间变化时,POM的体电阻率基本没有

改变,故而适用于温度环境变化较大条

件下的防静电包装,以及特殊产品的防

电干扰的防护包装。

3防静电包装的应用

防静电塑料包装材料的应用日益扩

大,主要用于静电敏感产品的包装,因而

它在电子工业、航天航空、兵器工业,以

及纺织、包装、食品等工业部门得到了广

泛的应用。例如:电子元(器)件、电气产

品、光电产品、光机电一体化产品以及导

弹、弹药、火炸药等产品的包装。特别是

E SS D出口包装,有的国家规定必须采

用防静电包装方可进入国际市场。

为了充分利用材料性能,应选择适

当的包装材料,以免造成过分包装。防

静电包装按其产品的静电感度和性能

要求的高低可分为三个等级。国际电工

委员会(IEC)规定的静电敏感产品包装

分为:静电屏蔽包装,要求包材的体电

阻率Q T<1028#cm;静电导电性包装,

其体电阻率Q T<1048#cm;静电逸散

性包装,其体电阻率Q T=104~10118#

cm。总之,合理选择包装材料和包装结

构是很重要的。此外,由于视见要求的

日益增加,另一类透明型防静电包装亦

在迅速发展。

收稿日期:2000-03-

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5湖南包装6杂志社

2000年6月30日

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