抗靜電薄膜

功能性薄膜是包裝材料中的重要品種，往往是一些特定包裝領域中的不可或缺的材料，在塑膠包裝材料中，具有十分重要的地位。隨著電子工業的迅猛發展,電子線路板集成度越來越高,主機板上電子元器件的高密度、布線的緊湊、甚至表面貼裝式元件的廣泛採用,都易導致靜電損傷線路板卡。美國機構對某大型通信系統裝備中的積體電路進行測試時,發現有故障的積體電路有三分之一是被靜電放電擊穿的。用抗靜電薄膜包裝產品能夠避免靜電損壞積體電路。

基本介紹

• 中文名：抗靜電薄膜
• 外文名：Antistatic film
• 背景：隨著電子工業的迅猛發展
• 作用：避免靜電損壞積體電路
• 包括：防鏽薄膜，熱收縮薄膜

薄膜介紹

用處

隨著電子工業的迅猛發展,電子線路板集成度越來越高,主機板上電子元器件的高密度、布線的緊湊、甚至表面貼裝式元件的廣泛採用,都易導致靜電損傷線路板卡。美國機構對某大型通信系統裝備中的積體電路進行測試時,發現有故障的積體電路有三分之一是被靜電放電擊穿的。用抗靜電薄膜包裝產品能夠避免靜電損壞積體電路。

功能

關於功能性薄膜，至今沒有嚴格的定義，一般指具有通用薄膜不具備的某一（或者某些）特殊功能、可以滿足套用上的特殊需要的薄膜，例如抗靜電薄膜，防鏽薄膜，熱收縮薄膜，易開封薄膜等等。由於功能性薄膜具有這樣或者那樣的特殊功能，它能更好地滿足保護所包裝的商品的需要，或者更好地滿足商品使用方便性方面的需求，因此具有較佳的使用效果；功能性薄膜通常具有較高的技術含量，較高的經濟效益和較強的市場競爭能力，因此倍受人們關注。

功能性薄膜是包裝材料中的重要品種，往往是一些特定包裝領域中的不可或缺的材料，在塑膠包裝材料中，具有十分重要的地位。

生產方法

填料生產

採用導電型填料不僅可以生產防靜電塑膠薄膜，而且由於其抗靜電性基於填料的導電性，持久性較表面活性劑型抗靜電薄膜好，而且抗靜電性受環境濕度的影響小。對填充型防靜電包裝塑膠研究、套用得最多的是碳黑體系填充防靜電材料。其性能主要取決於導電填料的種類、骨架結構、分散性能、表面狀態、添加濃度等，以及塑膠材料的種類、結構，填料加入的工藝方法等。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。為了提高炭黑體系的防靜電性能，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10-1～105Ω·cm的導電性材料。碳黑型抗靜電薄膜性能上的兩大局限是不透明及只能做黑色薄膜。

填料生產設備

金屬氧化物系填充型防靜電材料，是近幾年研製的一類新產品，其性能比金屬填充型材料略差一些，但性價比好。目前成功套用的有氧化鈦、氧化鋅等等，其中還有性能價格均佳的是氧化錫，其色相較淡，粒徑很小(0.1pm以下)，可以滿足透明、防靜電的要求。

根據導電理論，填料形狀從球形趨向扁平其導電性能升高。據此，日本近年研製成功一種新的導電性雲母片材填料，採用固溶法沉積一層導電性的金屬氧化物，在光滑的雲母薄片微粉表面，固溶沉積一層Sn02製成新穎的導電性MEC，外觀呈灰白色，且有透明度，體電阻率可達到10Ω·cm數量級，塗層透光度達80%以上。

塗料生產

與採用外部抗靜電劑生產抗靜電薄膜不同，塗層型防靜電技術，不使用表面抗靜電劑的溶液對薄膜的表面進行塗布，而是採用導電性塗料塗復在塑膠表面、形成均勻的塗層，從而賦予塑膠導電性能，使之成為具有防靜電材料，此法原則上也可以用於製造抗靜電薄膜。

塗料生產設備

最近10年來，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，並形成了導電塗料系列：

①防靜電碳系塗料，主要採用炭黑作導電成份，具有性能優良價格低廉等優點，現在套用較多；

②防靜電金屬系塗料，導電組份主要采有鱗片狀鋁片、鎳片、銅片；

③防靜電金屬氧化物系塗料中，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SbCl8、SnCl4、Sn02、Sb2O5等微粉。

上述導電成份和丙烯酸樹脂配製成新型的防靜電塗料。

生產技術

抗靜電薄膜生產技術：靜電的產生與物體的絕緣性能有直接的相關關係，不同物品對包裝薄膜的抗靜電性的要求亦不相同，有的商品不僅需要具有一般的抗靜電性能，而且需要具有一定的導電性。因此需要根據包裝材料的電阻的不同，對抗靜電性薄膜進行規範、分類。

表面改性

這是一類新興的防靜電包裝材料，在進行接技共聚時，先用射線對含單體的混合物進行輻射處理，使共聚物獲得良好的抗靜電性能。如近年用β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；用丁射線輻照聚醯胺後再接枝上甲基丙烯酸，都可使他們的抗靜電性能顯著提高，在加熱的同時用60Co源的丫射線輻照，使丙烯酸、丙烯醯胺，乙烯基一3一乙氧基矽烷及它們的混合物接枝到聚四氯乙烯上，製成的塑膠薄膜具有明顯的抗靜電效果；用電子束、雷射對高分子襯料進行處理，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，沒有污染，性能優良，可與抗靜電荊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。

通過電子束處理，生產抗靜電薄膜的方法，還可以用於透明複合型軟包裝材料（袋），這無疑是一種新的防靜電發展方向。利用這種方法生產的透明產品，已有樣品上市銷售。通過蒸鍍技術生產的鍍層型抗靜電薄膜及複合型抗靜電薄膜在高分子材料表面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

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、離子鍍等三種技術。包裝行業已經泛用的真空鍍鋁膜、鍍鋁紙, 就是這一種技術的產物。真空物理氣相沉積常常在10Mpa～10Mpa真空中，將金屬鋁加熱到熔點以上，形成鋁蒸氣, 最後凝聚在塑膠材料表面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。

複合型材料

複合型包裝材料也是一種實用的抗靜電包裝技術。一般而言，防靜電包裝除了要求材料有一定的抗靜電功能外，還應有耐久、耐熱、耐光、耐壓、耐化學晶、經濟、安全等等物理、機械、化學性能和綜合按術經濟性能，其最佳的實施方案之一，就是採用複合技術。複合型抗靜電包裝塑膠作為包裝袋（容器）已廣泛使用，其結構特點是，中間往往夾有3層-4層阻擋禁止層（這些禁止層主採用金屬化薄膜、導電性填料填充的薄膜），最表面層和最裡面層一般使用抗靜電劑型的抗靜電薄膜，這是現在流行的主流，也是今後抗靜電包裝袋發展的方向。此外，採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（表面電阻在108歐姆左右）。在日本聚乙烯醇薄膜廣泛套用於紡織品與服裝之類的商品的銷售包裝（年耗用量在萬噸以上），和聚乙烯、聚丙烯等通用薄膜相比，聚乙烯醇薄膜可明降低減少吸塵效應，從而提高對商品的展示效果。

抗靜電劑

利用抗靜電劑製備抗靜電薄膜，具有工藝簡便、價格低廉的明顯優勢，是當今生產抗靜電薄膜套用最為廣泛的方法。目前已工業化的抗靜電劑的品種達一百種以上，不僅國外的一些著名的大型化工公司如瑞士的汽巴公司、美國的氰特公司等，均有自己的抗靜電劑的品牌，國內的化工研究院、所，也十分重視對抗靜電劑的開發研究工作，如山西省化工研究院、北京化工研究院、杭州化工研究所等都有抗靜電劑的代表性產品。