“防静电材料”究竟是什么？——深入解析与正确术语使用

Toni Viheriäkoski：

因为很多行业都用这个词，但没有统一的定义。市场团队喜欢用“防静电”或者“抗静电”这些词，它听起来简单——一种“防止静电”的材料。但在受监管的环境中，这个术语既不正确也不精准。

在ESD（静电控制）、ATEX/EX（爆炸性环境）或一些行业标准（IEC、ANSI/ESD）中，我们很少使用“防静电”或者“抗静电”这些宽泛的词，因为这些词表达不够精准，且电子行业标准中没有明确定义。防静电材料可以理解为电荷耗散的路径，防止电荷积累。

Pasi Seppälä：
是的——这就是问题所在。听起来简单易懂，但主题更深。这也是专家们更倾向于使用更具体的术语，比如静电耗散或导电，这些术语已有明确的定义。

Toni Viheriäkoski：

材料的使用原因因行业而异：公共场所使用抗静电或者防静电材料以减少不适感和灰尘吸附，而在电子行业中，防静电材料用于减少电荷积累，从而减少静电干扰（ESD）损伤的风险。

粉色PE袋通常被称为“防静电袋 ”。

Pasi Seppälä：

粉色防静电袋就是一个完美的例子：

• 它们使用化学添加剂，这些添加剂会迁移到袋子表面。
• 这些添加剂会吸收空气中的水分。
• 这些水分形成了一层暂时的导电层。

因此，这里的 “防静电”通常是临时的表面处理，能减少静电积累，并且高度依赖环境湿度。产品生命周期内的性能无法保证，且在寒冷干燥气候下表现可能更差。

Pasi Seppälä：

常见的抗静电剂是会转移（即迁移）到产品表面的化学物质。

• 它们与聚合物的化学成分有些不兼容。
• 不兼容的部件会随着时间迁移到表层。

• 环境中的水分会附着在表层，从而能够消散静电。

该机制有效，但存在一些明显的限制：

1. 它们需要环境湿度才能有效运作。
   在低湿度下，水分子层很薄甚至几乎不存在。形成的表面活性成分也可能与其他物质发生反应。
2. 性能随时间变化。
   随着抗静电剂迁移到表面，聚合物内部其浓度会降低。材料老化和磨损会导致有效成分耗尽，最终表面无法再生。
3. 电阻率范围有限。
   一般的表面平均电阻率为10^10 - 10^12欧姆。
4. 法规与工厂认证问题
   由于其性能依赖于环境湿度、处理方式、表面磨损、产品寿命以及材料的适配性——存在许多地方可能出现问题。防爆区域还要求表面电阻低于1G Ohm（或10^9欧姆），这在抗静电剂迁移的方案中几乎无法实现的。

Toni Viheriäkoski：

在电子行业， “防静电”这个词已经过时了。永久性静电防电控制方案的机理与抗静电剂的方案完全不同。它们在塑料内部形成一个永久导电网络。

这意味着：

• 性能是内置的，而非仅限于表面的。
• 功能性的成分不需要迁移。
• 湿度依赖性相对较低。
• 电阻率在产品生命周期内通常保持稳定。

Pasi Seppälä：
由于导电性来自材料结构本身，PRE-ELEC®复合物的性能是永久且可重复的。这就是为什么这些材料被用于防静电托盘、防爆电子外壳以及其他关键应用中。导电炭黑或永久耗散聚合物（IDP）可提供宽广的电阻率范围，电阻率覆盖至10^11 Ω。我们拥有的高导电性碳基解决方案可控制电阻值在几欧姆范围内——甚至适用于电磁干扰屏蔽（EMI Shielding）。

Toni Viheriäkoski：
这是个简单的指导原则：

当我们谈论永久性静态控制时，以下术语更为准确：

• 静电耗散材料
• 静电控制材料
• 静电导电材料

“防静电”一词不应在电子行业中笼统地使用。

Pasi Seppälä：

确实，清晰的术语让每个人都更方便：设计师、工程师、采购员和安全管理者。

Pasi Seppälä：

PRE-ELEC®复合物和浓缩母粒提供：

• 永久静电控制特性
• 稳定电阻率（10^0 Ω到 10^11 Ω）
  • 碳填充方案，可控制到10^8 Ω
  • IDP电阻率范围，从10^8 Ω到10^11 Ω
• 各种聚合物
  • 例如，PP、PE、PA6、PS、PC/ABS、PBT、TPU、TPE
• 可靠性能
  • 静电控制
  • 防范电磁问题（电缆、电磁干扰）
  • 传感器应用（移液器头、可穿戴电子设备）

而且因为我们为客户量身定制材料，我们能够实现具体的电阻率目标、机械需求、加工需求、可持续性目标及其他关键要求。

“防静电材料”这个词听起来简单，但实际上隐藏着许多复杂性。使用正确的术语有助于从一开始就确保安全、合规以及正确的材料选择。 行业内对此的澄清越多，ESD协调员、工程师、设计师和采购团队就能做出更好的决策。