防靜電塑料與導電塑料的區別在哪裏？

塑料製品因具有優良的絕緣性，而被廣泛應用於家用電器、交通運輸、電子電氣等各個領域。但這種高的絕緣特性又往往使其在應用中，因摩擦剝離而產生、積累電荷，給生產和應用帶來很多隱患。

如何消除積聚在塑料製品表麵的靜電以及防止其表麵產生靜電，一直是高分子材料研究領域的熱門方向。

01、·防靜電·

靜電

物體本身通常被認為是電中性的，當兩種化學組成不同或者物理狀態不同的材料相互接觸摩擦時，它們各自的表麵都會發生電荷再分配。當兩種物質重新分離後，每種材料上都會帶有比接觸前過量的正或負電荷，這種形式產生的電荷就是靜電。

靜電現象在聚合物的生產、加工和使用過程中是非常普遍的。塑料材料在摩擦時，易帶上靜電。

塑料產生靜電的大小，可用其表麵電阻率或體積電阻率來表示。不同類型的塑料製品往往顯示不同的表麵電阻率和體積電阻率。一般情況下表麵電阻率或體積電阻率越大，塑料製品越容易積蓄表電，靜電危害也就越顯著。

其帶電的順序為:

（正電）聚氨酯、尼龍、醋酸纖維、聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、聚四氟乙烯（負電）。

靜電危害

（1）觸電

在一般情況下,靜電不至於對人身造成直接的傷害,但也會發生觸電現象，因為很少的靜電荷，就足以形成極高的靜電壓。

例如，在電影膠片的生產過程中，產生的靜電壓有時會高達幾千伏，使人很易觸電。一般產生觸電的靜電壓為8000V。

（2）放電

當產生的靜電壓大於500V時，就能發生火花放電，若這時環境中有易燃物質存在，則往往會導致重大的火災和爆炸事故，如一些礦井爆炸起火事故，就是因塑料製品產生靜電火花所致。

（3）靜電吸引力和斥力作用而產生的問題

例如，在塑料薄膜的製造過程中，由於產生靜電吸引力，使得薄膜黏附在機械上，不易脫離。又如，由於靜電吸引力，塑料製品會吸附空氣中的灰塵，影響製品美觀；電影膠片生產過程中由於靜電而影響電影的清晰和唱片的音質等。

抗靜電方法

1）在塑料製品加工過程中使用導電裝置消除靜電。

2）增加塑料製品加工和使用環境中的空氣濕度，有利於抑製靜電荷的產生並促進電荷的泄漏。

3）采用與結構型導電高分子材料共混或通過接枝共聚改變聚合物結構，使其帶有較多的極性基團或離子化基團，降低電阻率，增加導電性。

4）使用強氧化劑氧化或采用電暈放電處理塑料製品表麵，提高材料的表麵導電性。

5）在製品表麵塗覆導電性塗層或複合一層導電性薄膜。

6）在塑料中添加導電性填料，如石墨、炭黑、金屬或金屬氧化物粉末等，通過混煉將導電填料分散到塑料中，使其成為複合導電塑料。

7）添加抗靜電劑，對材料進行抗靜處理，使其表麵活化，提高材料的表麵電導率。

抗靜電應用

靜電消除要求體積電阻率小於10^12 Ω·cm以下，而實際上大部分塑料（PF、PVA除外）的體積電阻率都達不到靜電消除的要求,都要進行抗靜電處理。

電磁屏蔽要求體積電阻率在10~10^4 Ω·cm。電磁波幹擾實質上屬於噪聲幹擾，計量單位為分貝（dB）。屏蔽效果的好壞，可分以下幾個檔次：低屏蔽10~30dB；中屏蔽30～60dB；好屏蔽60~90dB；高屏蔽>90dB。例如電子設備要求屏蔽達35dB以上。

電的導體要求體積電阻率在10 Ω·cm以下。

抗靜電材料

塑料製品是否會帶靜電或帶靜電的大小可用體積電阻率或電導率來評價。

絕緣體：體積電阻率 >10^12 Ω·cm或電導率 <10^-9S/cm。

半導體：體積電阻率10^6~10^12Ω·cm，或電導率2~10^-9S/cm。

導體：體積電阻率 <10^6Ω·cm，或電導率 >2S/cm。

良導體：體積電阻率 <10Ω·cm

抗靜電塑料要求其體積電阻率必須降至10^12 Ω·cm以下；

導電性塑料要求其體積電阻率小於10^6Ω·cm或電導率大於2S/cm。

防靜電塑料的檢測標準

GB/T 31838.2-2019 6.2 《固體絕緣材料 介電和電阻特性 第 2 部分：電阻特性 (DC 方法) 體積電阻和體積電阻率》

GB/T 31838.3-2019 5.6 《固體絕緣材料 介電和電阻特性 第 3 部分：電阻特性 (DC 方法) 表麵電阻和表麵電阻率》

GB/T 15738-2008 《導電和抗靜電纖維增強塑料電阻率試驗方法》

JUSG.E0.055-1991 《橡膠和塑料 抗靜電無接頭同步皮帶的導電性 特性和檢測方法》

BSISO 2878-2011 《橡膠,硫化或熱塑性塑料 抗靜電和導電產品 電阻的測定》

ISO 7232-1986 《橡膠或塑料鞋抗靜電涼鞋和拖鞋》

KSMISO 7232-2008 《橡膠或塑料鞋靴 抗靜電涼鞋和木底鞋》

FORDWSB-M15J8-A1-1993 《透明塑料部件用抗靜電耐磨透明麵漆》

防靜電等級

導靜電型：

導靜電型防靜電材料通常具有極低的電阻值，一般低於10的6次方歐姆。這意味著它們能夠快速泄放電荷，特別是在接地或連接到低電位點時。

導靜電型材料在許多高精密度環境中得到廣泛應用，如晶圓生產線、手術室和軍備庫。在這些場所，靜電的積聚可能導致嚴重的問題，如儀器讀數不正確、誤判、甚至火花引發更嚴重的事故。

靜電耗散型：

靜電耗散型防靜電材料的電阻值通常在10的6次方到10的9次方歐姆之間。這些材料能夠緩慢地泄放電荷，相對於導靜電型來說，泄放時間較長，泄放電流較小。

靜電耗散型材料被廣泛應用於電子元器件製造等領域，以確保電子元器件在接觸存儲容器時不會發生電荷的快速積聚，從而提高產品的安全性和可靠性。

抗靜電型：

抗靜電型防靜電材料的電阻值通常在10的9次方到10的11次方歐姆之間。盡管相對於導靜電型和靜電耗散型來說，它們的電阻值較高，但仍然具有出色的防靜電性能。

這些材料適用於對靜電非常敏感的產品，如高精度儀器和某些電子元件。

02、·導電等級·

導電材料

導電塑料是將樹脂和導電物質混合，用塑料的加工方式進行加工的功能型高分子材料。主要應用於電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領域。由於塑料在電氣領域的常規應用是作為絕緣材料，故有人把導電塑料列為特種功能材料來處理。

導電塑料絕大多數是本來是絕緣的材料裏摻加高濃度的絲狀炭黑和完全焦化的化合物製得的，它綜合了金屬的導電性和塑料的各種特性。

導電塑料通常被分為兩大類：

結構型導電塑料是指塑料本身具有“固有”的導電性，由聚合物結構提供導電載流子（電子、離子或空穴）。

這類塑料經過摻雜後，電導率可大幅度提高，其中有些甚至可達到金屬的導電水平。摻雜的方法有化學摻雜和物理摻雜二大類，摻雜劑有電子受體、電子給體和電化學摻雜劑等。摻雜型聚乙炔是個典型例子，在添加碘或五氟化砷等電子受體後，電導率可增至10^4Ω-1·cm-1。

複合型導電塑料在複合型導電塑料中，塑料本身並不具備導電性，隻充當了粘合劑的角色。

導電性是通過混合在其中的導電性的物質如炭黑、金屬粉末等獲得的。這些導電性物質稱為導電填料，以銀粉和炭黑使用最多，它們在複合型導電塑料中起著提供載流子的作用。

導電材料的應用

結構型導電塑料可用於製作大功率塑料蓄電池、高能量密度電容器、微波吸收材料等。

複合型導電塑料製備方便，有較強的實用性，常應用於開關、壓敏元件、連接器、抗靜電材料、電磁屏蔽材料、電阻器及太陽能電池等。

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