导电塑料技术解析:从抗静电到导电级应用全指南

静电对于人类生产和生活都有着巨大的影响,为了解决静电造成的危害,导电塑料的诞生有着重大的意义。与传统的金属导体相比,导电塑料具有更好的柔韧性和可加工性,能够在各种形状和结构上实现导电。此外,导电塑料还具有较低的电阻率、良好的耐腐蚀性以及较高的机械强度等特点,使其在许多领域具有广泛的应用潜力。

通常我们利用多种填料为塑料增加导电性,即:导电塑料。炭黑是使用最广泛使用的导电填料,因为炭黑拥有优异的性价比和稳定性,炭黑的表面电阻范围可控制在10^2欧 — 10^6欧之间。

导电级别的材料与抗静电级别的材料有何区别?

  • 抗静电级(静电耗散)‌:通常指表面电阻值在大于10^6欧姆之间。这种等级适用于对静电要求不高的环境,用以减少静电积聚的场所如普通办公室、学校、医院等‌。
  • 导静电级‌:通常指表面电阻值在10^4~10^6欧姆之间。这种等级适用于高精密度场所,如晶圆生产线、弹药库等,以避免静电引起的危险。
  • 导电级‌:通常指表面电阻值在10 ~10^4欧姆之间。这种等级适用于需要快速导走静电的场所,如电子设备的生产和使用环境‌

我们可以提供各个不同级别的静电耗散导电级别的材料,如:PP, PE, PS, PA6, PC/ABS, PC, ABS, TPU, TPE, PBT等。即使是更低电阻的要求下,都能做到分散佳、性能稳定。

PRE-ELEC-grades

导电塑料中添加炭黑对电导率有何影响?

与金属相比,炭黑是低密度高导电性材料。通过将其混入塑料中,能够逐渐改变塑料的导电属性,以满足终端应用的需求。 最终复合物的电阻率与塑料基质中炭黑颗粒之间的平均距离相关。

在一定的负载水平(即渗流阈值)下,当炭黑颗粒接近到足以形成电接触,您就可以看到电导率的显著变化。不仅如此,炭黑的加入一开始会显著提高电导率,并逐渐形成一个平稳的状态,这个结果取决于所用填料的电导率水平。

渗流曲线

导电塑料有哪些应用场景?

  • 防止意外静电放电 (ESD)
    在电子产品生产、运输和搬运过程中保护组件免受静电影响。比如:柔性电子器件、可穿戴设备、生物传感器、神经刺激器等医疗设备的制造等。
  • 防止爆炸性 (Ex) 环境中的事故
    消除可能导致爆炸和火灾风险的静电放电,例如汽车、采矿、化工包装和工业包装。

导电塑料加工成型过程中需要注意些什么?

  • 剪切灵敏度:高剪切力通常会导致炭黑网络破裂,这导致成型零件的电阻更高。表面电阻始终体现在材料和成型细节,例如模具冷却、熔体温度以及零件的壁厚和形状。
  • 湿度敏感性:所有炭黑或多或少都对水分敏感。湿度是模厂面临的最典型的问题之一,这可能会影响加工成最终产品的难易程度。我们始终为客户提供专业的干燥建议。
  • 对机械性能的影响:在塑料中添加炭黑会改变机械性能,例如冲击强度和抗拉强度。我们善于优化和平衡各种材料特性,使其达到产品预期用途的良好水平。
  • 对加工粘度的影响:炭黑填充可以增加塑料的熔体粘度,其效果取决于多种因素,包括填料负荷、表面化学成分和所用炭黑的比表面积。我们擅长在引入导电性的同时将粘度和其他必要性能保持在适当的水平。
  • 保持生产线清洁:单纯使用炭黑会让生产线上造成混乱。通过将炭黑混合到塑料中,您可以保持生产线清洁。

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