防静电塑料与导电塑料的区别在哪里？

塑料制品因具有优良的绝缘性，而被广泛应用于家用电器、交通运输、电子电气等各个领域。但这种高的绝缘特性又往往使其在应用中，因摩擦剥离而产生、积累电荷，给生产和应用带来很多隐患。

如何消除积聚在塑料制品表面的静电以及防止其表面产生静电，一直是高分子材料研究领域的热门方向。

01、·防静电·

静电

物体本身通常被认为是电中性的，当两种化学组成不同或者物理状态不同的材料相互接触摩擦时，它们各自的表面都会发生电荷再分配。当两种物质重新分离后，每种材料上都会带有比接触前过量的正或负电荷，这种形式产生的电荷就是静电。

静电现象在聚合物的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。塑料材料在摩擦时，易带上静电。

塑料产生静电的大小，可用其表面电阻率或体积电阻率来表示。不同类型的塑料制品往往显示不同的表面电阻率和体积电阻率。一般情况下表面电阻率或体积电阻率越大，塑料制品越容易积蓄表电，静电危害也就越显著。

其带电的顺序为:

（正电）聚氨酯、尼龙、醋酸纤维、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（负电）。

静电危害

（1）触电

在一般情况下,静电不至于对人身造成直接的伤害,但也会发生触电现象，因为很少的静电荷，就足以形成极高的静电压。

例如，在电影胶片的生产过程中，产生的静电压有时会高达几千伏，使人很易触电。一般产生触电的静电压为8000V。

（2）放电

当产生的静电压大于500V时，就能发生火花放电，若这时环境中有易燃物质存在，则往往会导致重大的火灾和爆炸事故，如一些矿井爆炸起火事故，就是因塑料制品产生静电火花所致。

（3）静电吸引力和斥力作用而产生的问题

例如，在塑料薄膜的制造过程中，由于产生静电吸引力，使得薄膜黏附在机械上，不易脱离。又如，由于静电吸引力，塑料制品会吸附空气中的灰尘，影响制品美观；电影胶片生产过程中由于静电而影响电影的清晰和唱片的音质等。

抗静电方法

1）在塑料制品加工过程中使用导电装置消除静电。

2）增加塑料制品加工和使用环境中的空气湿度，有利于抑制静电荷的产生并促进电荷的泄漏。

3）采用与结构型导电高分子材料共混或通过接枝共聚改变聚合物结构，使其带有较多的极性基团或离子化基团，降低电阻率，增加导电性。

4）使用强氧化剂氧化或采用电晕放电处理塑料制品表面，提高材料的表面导电性。

5）在制品表面涂覆导电性涂层或复合一层导电性薄膜。

6）在塑料中添加导电性填料，如石墨、炭黑、金属或金属氧化物粉末等，通过混炼将导电填料分散到塑料中，使其成为复合导电塑料。

7）添加抗静电剂，对材料进行抗静处理，使其表面活化，提高材料的表面电导率。

抗静电应用

静电消除要求体积电阻率小于10^12 Ω·cm以下，而实际上大部分塑料（PF、PVA除外）的体积电阻率都达不到静电消除的要求,都要进行抗静电处理。

电磁屏蔽要求体积电阻率在10~10^4 Ω·cm。电磁波干扰实质上属于噪声干扰，计量单位为分贝（dB）。屏蔽效果的好坏，可分以下几个档次：低屏蔽10~30dB；中屏蔽30～60dB；好屏蔽60~90dB；高屏蔽>90dB。例如电子设备要求屏蔽达35dB以上。

电的导体要求体积电阻率在10 Ω·cm以下。

抗静电材料

塑料制品是否会带静电或带静电的大小可用体积电阻率或电导率来评价。

绝缘体：体积电阻率 >10^12 Ω·cm或电导率 <10^-9S/cm。

半导体：体积电阻率10^6~10^12Ω·cm，或电导率2~10^-9S/cm。

导体：体积电阻率 <10^6Ω·cm，或电导率 >2S/cm。

良导体：体积电阻率 <10Ω·cm

抗静电塑料要求其体积电阻率必须降至10^12 Ω·cm以下；

导电性塑料要求其体积电阻率小于10^6Ω·cm或电导率大于2S/cm。

防静电塑料的检测标准

防静电等级

导静电型：

导静电型防静电材料通常具有极低的电阻值，一般低于10的6次方欧姆。这意味着它们能够快速泄放电荷，特别是在接地或连接到低电位点时。

导静电型材料在许多高精密度环境中得到广泛应用，如晶圆生产线、手术室和军备库。在这些场所，静电的积聚可能导致严重的问题，如仪器读数不正确、误判、甚至火花引发更严重的事故。

静电耗散型：

静电耗散型防静电材料的电阻值通常在10的6次方到10的9次方欧姆之间。这些材料能够缓慢地泄放电荷，相对于导静电型来说，泄放时间较长，泄放电流较小。

静电耗散型材料被广泛应用于电子元器件制造等领域，以确保电子元器件在接触存储容器时不会发生电荷的快速积聚，从而提高产品的安全性和可靠性。

抗静电型：

抗静电型防静电材料的电阻值通常在10的9次方到10的11次方欧姆之间。尽管相对于导静电型和静电耗散型来说，它们的电阻值较高，但仍然具有出色的防静电性能。

这些材料适用于对静电非常敏感的产品，如高精度仪器和某些电子元件。

02、·导电等级·

导电材料

导电塑料是将树脂和导电物质混合，用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料。主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域。由于塑料在电气领域的常规应用是作为绝缘材料，故有人把导电塑料列为特种功能材料来处理。

导电塑料绝大多数是本来是绝缘的材料里掺加高浓度的丝状炭黑和完全焦化的化合物制得的，它综合了金属的导电性和塑料的各种特性。

导电塑料通常被分为两大类：

结构型导电塑料是指塑料本身具有“固有”的导电性，由聚合物结构提供导电载流子（电子、离子或空穴）。

这类塑料经过掺杂后，电导率可大幅度提高，其中有些甚至可达到金属的导电水平。掺杂的方法有化学掺杂和物理掺杂二大类，掺杂剂有电子受体、电子给体和电化学掺杂剂等。掺杂型聚乙炔是个典型例子，在添加碘或五氟化砷等电子受体后，电导率可增至10^4Ω-1·cm-1。

复合型导电塑料在复合型导电塑料中，塑料本身并不具备导电性，只充当了粘合剂的角色。

导电性是通过混合在其中的导电性的物质如炭黑、金属粉末等获得的。这些导电性物质称为导电填料，以银粉和炭黑使用最多，它们在复合型导电塑料中起着提供载流子的作用。

导电材料的应用

结构型导电塑料可用于制作大功率塑料蓄电池、高能量密度电容器、微波吸收材料等。

复合型导电塑料制备方便，有较强的实用性，常应用于开关、压敏元件、连接器、抗静电材料、电磁屏蔽材料、电阻器及太阳能电池等。

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