近年來（lái）, 隨（suí）著人們對靜電危害認識的深化，防（fáng）靜電包裝發揮了越來越重要的作用。防靜電（diàn）包裝，就是采取（qǔ）一（yī）係列措施，通過減少或消除包（bāo）裝件在搬運和使用中產生的摩擦電荷，防止靜電放電（diàn）造成對產（chǎn）品及人身安全的危害，以達到防護的目的。目前防靜電包裝已在微電子產品、電器產品、軍事安全、航天等（děng）多個領域得（dé）到了（le）廣泛應用。

防靜電包裝的防護能力主要取決於防靜電包（bāo）裝材料的性能高2低，抗靜電、靜電（diàn）逸散（sàn）、靜電導電（diàn）、靜電屏蔽等包裝材（cái）料的電阻率是不同的（如表1），所以其（qí）應用也不同。一般來說，包裝材料的電阻越低，防靜電性能越好（hǎo）。材料表麵電阻率與靜電防護程（chéng）度的關係（xì）如（rú）圖1所示。

表1 防靜電包裝材料的電阻（zǔ）率（lǜ）分布

圖1 材料（liào）表麵電阻率與靜電防護程度的（de）關係

防（fáng）靜電包裝材料（liào）的分（fèn）類有多種方法。按照包裝分類，可分為（wéi）一（yī）次包裝材料、接近包裝材（cái）料、二次包裝材料，具體見表2。按照材料獲得防（fáng）靜電功能的工藝方法不同，可以分為導電填料填（tián）充型和納米型防靜電包裝材料等。

表2 防（fáng）靜電包裝（zhuāng）按包裝分類

一、防靜電包裝材料的研究進展

（一）導電填料填充型

導電填料填充型是（shì）指在材（cái）料的生產過程中,添加能提高材料導電性能的（de）填料,包括金屬填料、碳係（xì）填料、金（jīn）屬氧化物填料金屬化纖維係填料和有機高分子係等。添加導電填料形成導（dǎo）電的高分子混合物，可明顯降低材料（liào）的電阻係數，最主（zhǔ）要的優勢就是能（néng）在很寬的範圍內（體電阻ρv = 106-10-3 Ω·m ）加以控製，最終達到避（bì）免靜（jìng）電積（jī）累（lèi）的目的。其中碳黑以其原料易得、成本低廉、性能持久穩定等優勢得到廣泛應用。研究（jiū）顯示，由炭黑填料填充獲得的導電材料是目前抗靜電及電磁屏蔽上用途（tú）最廣、用量最大的一種導電材（cái）料。

導電填料填充的具體方法是通過向材料中添加一定比例的（de）導電填料，經過混（hún）合、熔煉、塑（sù）化、造粒等製得複合型的導電材料（liào）。若要（yào）使複合材料達到良好的導電效果，形成導電回路，製備時（shí）需要將加入的導電粒子與材料基體分散均勻，否則最終產品是不具備導電效果的。

導電填（tián）料填充是目前最簡單有效的防靜電方法，多（duō）數學（xué）者對其進行了研究，張曉玉（yù）等對填（tián）料填充後的導電高分子導電的機理進行了介紹，指出導電的原（yuán）因是最初孤立分散的填料粒子在體積分散達到某一臨界量以後，形成連續（xù）的導（dǎo）電通路，填料粒子（zǐ）較好的分散在材（cái）料中，形（xíng）成網狀結構，材料才（cái）具有良好（hǎo）的（de）導電性。導電填料（liào）填充型高分子材料的發（fā）展主要集中在提高材料的綜合性能與降低電阻率兩個（gè）方（fāng）麵（miàn）。因此，目前（qián）研究的重點（diǎn）是導電填料的改善及合成樹脂的選擇。趙雲飛等介紹了一種新型的具（jù）有良好導電性（xìng）的塗料--碳纖（xiān）維，使用此種填料具有（yǒu）鍍層均勻、牢（láo）固、粘結（jié）性好等優點。另外，鍍金（jīn）屬的碳纖維比一（yī）般碳纖維的導電性提（tí）高50～100倍，即使填充量很少，也可獲得較高導電率的複合材料（liào）。但也存（cún）在一定缺陷，如價格高，金屬纖維在加（jiā）工時易折斷、易（yì）被氧化。

宋廣成分析了輕（qīng）質石油貯罐（guàn）導靜電塗料防腐性能失效的原（yuán）因，討論了防靜電（diàn）塗層結構、導電填料種類及漆層抗滲透性對貯罐防鏽壽命的（de）影響。根據（jù）不同油品的使（shǐ）用要求和貯（zhù）罐的結構類型，對油罐內壁導靜電防腐塗層設計了配套方案：無機富（fù）鋅作為底（dǐ）漆，以炭黑、石墨為導電填料的防靜電中間漆，以金（jīn）屬氧化物為導電（diàn）填料的（de）聚氨酯或環氧防靜電麵漆，這樣設計出來的導靜電塗層，可明顯延長塗層的防靜電和防腐蝕壽命，具有一定的實用價值。

龐瑜發明了一種（zhǒng）防靜電包裝材料，以金屬（shǔ）膜為內層，與PMMA、PP或（huò）PET次內層形成抗靜電層，並同時與（yǔ）具有抗震（zhèn）的次外（wài）層（發泡（pào）矽膠）和防滑阻燃（PVC）的外層有機結合，製得的材料具（jù）有防靜電（diàn）、防震（zhèn）、防幹擾、防（fáng）滑功能。選材環保，製作工藝簡單，可應用於電子元器件、半導體、集成電路、精密電子儀器設備的包裝。黃暉也發明了一種防靜電包裝材料，通過（guò）在包裝基材表麵（miàn）塗敷導電層實現，導電層由碳粉、聚胺酯、添加劑、溶劑按一定比例（lì）構成，可賦予包裝材料（liào）防靜電功能，由於（yú）碳粉材料價格低廉，性能優（yōu）良，具有廣泛的應用前景（jǐng）。Mao等（děng）通過不相容的共連續聚合物共混和溶（róng）解工藝（yì）製備了以多孔PP為基材，沉積納米碳黑的複合材料。結（jié）果顯示，共聚物共混後形成（chéng）的多孔結構和碳黑的納米孔明顯增加了電導率。與傳統雙滲法製備的碳複（fù）合材（cái）料比較，PP/碳黑材料的電導率提高了（le）10個（gè）數量級（jí），滲（shèn）濾閾值降低了約80%，為製備多孔導電材料提（tí）供了潛在的參考價值。Ma等研究了動態（tài）硫化過程對碳黑填充的PP/EPDM共混（hún）物電（diàn）性能的影響。結果（guǒ）顯示，隨著碳黑的加入，未交聯和動態硫（liú）化複合材料的電性能表現出明（míng）顯（xiǎn）的差異性，主要由於動態硫化過（guò）程中碳黑顆粒（lì）的分布不同引起的。正是這種選擇性分布，使得熱塑性彈性體複合（hé）材（cái）料的（de）導（dǎo）電網絡的形成是由雙逾滲效應（yīng）引起（qǐ）的，而對於未交聯複合材料的導電網（wǎng）絡的形成是通過排除體（tǐ）積效應（yīng）引起的。

（二）納米型防靜電包裝材料的研究進展

金屬納米微（wēi）粒具有消除靜電的（de）特殊（shū）功能，納米防靜電包裝材（cái）料就是以金屬納米微粒為（wéi）導電介（jiè）質（zhì），在生產（chǎn）時隻需加入少許納米顆粒，就可以（yǐ）起到很好的防靜電效果，使包裝材料表麵不再受靜電的幹擾，同時也解（jiě）決了印刷表麵的靜（jìng）電吸附問（wèn）題，提高了印刷速度和印刷效果。

國內外對金（jīn）屬（shǔ）納米微粒作（zuò）為消除靜電的介質做了大量研究。傅敏等（děng）以納（nà）米摻銻二氧化（huà）錫（ATO）作為導（dǎo）電介質，並用物理與化（huà）學結合法對其進行預處理，以NH-50脂肪族聚氨酯（zhǐ）彈性樹脂（zhī）為基體，通過添加（jiā）超分散劑，製備出了含納米（mǐ）ATO聚氨酯彈性抗靜電塗料（工藝流程圖如圖2）。製得的（de）塗料具有良好的防（fáng）靜電性、裝飾（shì）性、耐候性（xìng）和力學性能，是一種極具發展（zhǎn）潛力（lì）的新型多功能抗靜電（diàn）塗（tú）料。張（zhāng）明等以納（nà）米天然鱗（lín）片石墨作為導電（diàn）介質，聚酰胺樹脂（zhī）為基材，經超聲、攪拌、抽濾、幹燥一（yī）係列工藝製備了高導電性聚酰胺/石墨納米導電複合材料。本方法（fǎ）製得的複合材料有較低的滲濾閾值，較高的電導率（lǜ），在防靜電材料、電磁屏蔽材料、微波（bō）吸收等領域可得到廣泛的應用（yòng）。

董慶豐等通過熔融共混法製備了PLA/PBAT/CNTs-COOH防靜電包裝材料，將CNTs-COOH引入PLA/PBAT體係中，有效（xiào）提高了材料的衝（chōng）擊強度，降低了表麵（miàn）電阻率。此防靜電（diàn）包（bāo）材料具有優（yōu）異的力學和導電性能，並（bìng）且可生（shēng）物降解，可用於（yú）靜（jìng）電敏感產品的防靜（jìng）電（diàn）包裝。Liu等通（tōng）過化學還（hái）原方法製備了納米銀摻雜（zá）的活性椰（yē）殼炭粒子，經濕法紡絲獲得粘膠短纖維。結果顯示，該纖維有（yǒu）望用（yòng）於抗菌、保暖、吸味、防靜電等（děng）用途。以此為原料製得的織物具有抗菌和抗靜電性（xìng）能，複合JIS和AATCC標準要求，具有潛在的應用前景。Nootsuwan等通過氧化法，以碳黑為載體塗敷納米銀粒子。結果顯示，納（nà）米銀粒子均勻的分布在碳黑表（biǎo）麵，電導（dǎo）率（lǜ）測試結果表明，純PLA的電導率很低（dī），但加入納米銀塗層的（de）碳黑後（hòu），複合材料的電導率大幅增加。加入15%納米銀塗層碳黑的PLA電導率是隻（zhī）加入（rù）碳黑PLA電導率的9倍。

圖2 納米ATO聚氨（ān）酯（zhǐ）彈性抗靜電（diàn）塗料製備流程

從國（guó）外情（qíng）況看，目前已有多個國家（jiā）在防靜電包裝領域的研製、生產等均處於世（shì）界領先地位。近年（nián）來抗（kàng）靜電材料受到國內外的廣泛關注，這也意味著新型抗靜（jìng）電包裝材料時代的到來。

二、防靜電包裝的發展方（fāng）向

防靜電包裝目前已經在多（duō）個領域得到了廣泛應用，由於容易產生靜（jìng）電（diàn）的產（chǎn）品較多（duō），對抗靜電性（xìng）能的要求也越（yuè）來越高（gāo），因此防靜電包材發展的勢頭不可擋，這也就對今後防靜電包裝的設計提出了（le）更嚴格的要求，不（bú）僅（jǐn）要充分發揮防靜電的作用，更重要的是能最大程度降（jiàng）低成本，而且要考慮包裝材料外表的美觀（guān），吸（xī）引消費者。

然而，防靜電包裝也存在一定弊端，在獲得防靜電能力後，會影響材料的二次加工，造成擦傷、紋路等缺陷。有時對防靜電包裝材料的綜合性能要求也比較（jiào）苛刻，需要同時滿足物理、化學、力學（xué）、電（diàn）學等多種（zhǒng）性能，所以（yǐ）防靜電包裝材料是防靜電包裝的基礎, 開發新的（de）集多種防護功能、環保易回收、低成本為一體的包裝材料是防靜電包裝（zhuāng）的發展方向。

資料來源：包（bāo）裝地帶

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