填充型防靜電包裝塑料應用得最多的是炭黑體係填充防靜電材 料。乙炔黑和高溫石墨化炭黑,其結構穩定,不易氧化,容易在高分 子中形成伸展的鏈式或網狀組織,可以得到優良的防靜電性能。為了 提高炭黑體係的防靜電性能,還常常將它與金屬氧化物、彈性體等物 質混合使用,例如炭黑與陶土、滑石粉等惰性填料組成二元填料,可 以將電阻率降低一個數量級,利用炭黑、陶土二元填料可以製得體積 電阻為1CT1 ~10511 • cm的導電性材料。炭黑型抗靜電薄膜性能上的 兩大局限是不透明及隻能做黑色薄膜。
②采用塗料生產防靜電薄膜。
塗層型防靜電軟塑材料的製作工藝是將金屬係、金屬氧化物係、 導電碳係等導電物質製成導電塗料,塗覆於高分子材料表麵,形成固 化的靜電耗散層。高分子材料選用機械強度好,挺度佳且耐化學腐蝕 的雙向拉伸聚酯(BOPET)薄膜。導電塗料要求耐摩擦、耐化學品侵 蝕,且導電性能持久,其通常由基體樹脂、導電填料、溶劑和添加劑 等組成。基體樹脂選用對塑料附著力好、成膜性高且耐化學品侵蝕的 丙稀酸或纖維素。導電填料的選用則根據產品的顏色以及是否要求透 明進行選擇。溶劑選用酯類或酮類,如乙酸乙酯、環己酮。用雙組分 聚氨酯黏合劑提高導電塗料的成膜性和與聚酯(PET)薄膜的附著 力。導電塗料塗布於聚酯薄膜表麵,經幹燥箱幹燥後,形成固化的靜
電耗散層。
導電塗料的配製工序依次為:溶解基體樹脂—(攪拌)加黏合劑主劑—(攪拌)加導電填料— (攪拌)加固化劑—(攪拌)調黏度—(攪拌)過濾。
該工藝要求:導電塗料的固體含量在20% ~25%範圍,塗料黏度 在13~19S (4號伏特杯測),塗布幹量2.5~3.5g/m2。設定塗布機幹 燥箱溫度分別為90℃、lOO℃、85℃,車速80 ~ 120m/min,環境相對 濕度小於70%。導電塗料塗布於聚酯薄膜表麵,經幹燥箱幹燥後形成 固化的靜電耗散層。
最近10年,屬於塗料工業領域的導電塗料得到了迅速的發展,
性能日益提高,種類日益增加,並形成了導電塗料係列:
防靜電碳係塗料,主要采用炭黑作導電成分。
防靜電金屬係塗料,導電組分主要有鱗片狀鋁片、鎳片、 銅片。
防靜電金屬氧化物係塗料中,使用的主要為粉末狀氧化錫、氧 化鋅、氧化鈦、氧化銦、氧化鎘等,以及用SbC,8、SnC14、Sn02、 Sb205等微粉。
③通過表麵改性生產抗靜電薄膜。
如近年用P射線輻照處理的丙烯酸或甲基丙烯酸,再接枝到聚乙 烯或聚丙烯上。用電子束、激光對高分子材料進行處理,也可以獲得 優良的防靜電功能。美國用電子束處理過的包裝袋已上市銷售,它耐 久性好,沒有腐蝕性,沒有汙染,性能優良,可與抗靜電劑型和炭黑 填充型防靜電材料媲美,已呈現出參與市場競爭的勢頭。
④通過蒸鍍技術生產的鍍層型抗靜電薄膜。
在高分子材料表麵形成一層導電的金屬鍍層,諸如物理氣相沉積 (PVD)、化學氣相沉積(CVD)等工藝方法,亦可用於生產抗靜電薄 膜。真空物理氣相沉積是一類方興未艾的新工藝技術,它主要有真空 蒸發鍍、濺射鍍、離子鍍三種技術。真空物理氣相沉積常常在10_9 ~ 10_3MPa真空中,將金屬鋁加熱到熔點以上,形成鋁蒸氣,最後凝聚 在塑料材料表麵形成極薄的金屬鋁膜。真空物理氣相沉積,還可以蒸
鍍其他金屬以及金屬氧化物等物質。
⑤複合型抗靜電薄膜。
複合型抗靜電薄膜作為包裝袋(容器)巳廣泛使用。其結構特點 是,中間往往夾有3 ~4層阻擋屏蔽層(這些屏蔽層主要采用金屬化 薄膜,導電性填料填充的薄膜),兩表麵層一般使用抗靜電劑型抗靜 電薄膜。
利用複合型導電樹脂製作防靜電高分子複合材料常見以下三種 工藝:
三層(ABC)共擠吹塑——幹法複合工藝。
將複合型導電樹脂加人A麵料鬥擠出^
該工藝要求螺杆轉速與加熱溫度匹配;選擇合適的吹脹比、牽引 比;適當增加進料壓力,減少過濾網層數或目數。B、C麵則加人 LDPE和LLDPE樹脂。LLDPE的比例適當增加,以補償因填加炭黑造 成薄膜機械強度的降低。
LDPE則選用機械強度較高、滑爽劑含量較少的牌號。此薄膜C 麵經電暈處理,其潤濕張力大於38dyn/cin,與外層材料經幹法複合。 幹法複合按常規的工藝要求即可。經幹法複合工藝製得防靜電高分子 複合材料,A麵作為防靜電材料的功能麵。
雙麵(AH)共擠複合工藝。
將導電樹脂加人A麵料鬥擠出。工藝要求選擇MI值較高的導電 樹脂;螺杆轉速、加熱溫度及車速三者相匹配;適當增加進料壓力, 減少濾網層數或目數。適當增加擠出薄膜的厚度,以免出現空洞。B 麵料鬥加人塗複級聚乙烯(LDPE)樹脂。被加工材料表麵塗布聚氨 酯黏合劑,經烘箱幹燥後與B麵複合。選擇合適的固含量及塗布輥, 使黏合劑幹量在l~2g/m2。共擠複合常用的錨塗劑(AC劑),其幹 量在0.2~0.3g/m2,不能滿足高剝離強度要求,在此不宜采用。經雙 麵(AB)共擠複合工藝製作的高分子防靜電複合材料,A麵作為防 靜電功能麵。
幹法複合——雙麵(AB)共擠複合工藝。
先用外層基材與聚乙烯薄膜(C)進行幹法複合,用製得的複合 膜進行雙麵(AB)共擠複合工藝,使擠出之B麵與C麵複合。由於 B、C麵屬同一類樹脂,且B麵呈熔融狀態,經膠輥加壓後能牢固地 融合在一起,故無須塗布黏合劑也能獲得理想的複合強度。而A麵作 為防靜電高分子複合材料的功能麵。
⑥采用電阻值較低的樹脂,也是獲取抗靜電薄膜的一種工業化方 法。例如由電阻值較低的聚乙烯醇樹脂為主體所生產的聚乙烯醇薄 膜,就是一種性能頗佳的抗靜電薄膜(表麵電阻為io8n左右)。在日 本,聚乙烯醇薄膜廣泛應用於紡織品與服裝之類商品的銷售包裝(年 耗用量在萬噸以上),與聚乙烯、聚丙烯等通用薄膜相比,聚乙烯醇 薄膜可明顯降低吸塵效應,從而增強對商品的展示效果。
測試方法
對塑料薄膜表麵電阻率的測試,要依據GB/1410—1989《固體絕 緣材料體積電阻率和表麵電阻率試驗方法》,在規定的環境溫度、相 對濕度條件下進行。經抗靜電劑技術處理後的塑料薄膜在後期的加工 工序(如印刷、幹複)中,印刷機幹燥箱溫度(50-60℃)、熟化溫 度(45-50℃)對其抗靜電性能有一定的削弱作用。因而抗靜電塑料 薄膜在印刷、幹複、製袋及成品儲存過程中,應適當增加環境的相對 濕度。本文地址:https://www.plnix.com/634/