近年來, 隨著人們對靜電危（wēi）害認識的深（shēn）化，防靜（jìng）電包裝發揮了越來越重要的（de）作用（yòng）。防靜電（diàn）包裝，就是采取一係列措施（shī），通過減少或消除包裝件在搬運和使用中產生的摩擦電荷，防止靜電放電造成對產品及人身（shēn）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（chǎn）品、電器產品、軍事安全、航天（tiān）等多個領域得到了（le）廣（guǎng）泛應（yīng）用。

防靜電包裝的防護能力主要取決於防靜電包裝材料的性能高2低，抗靜電、靜電逸散、靜電導電（diàn）、靜電屏蔽等包裝材料的電阻率是不同的（如表1），所以其應用也不同（tóng）。一般來說，包裝材（cái）料的電阻越低，防靜電性能越好。材料表麵電阻率與靜電（diàn）防護程（chéng）度的關（guān）係如圖1所（suǒ）示。

表1 防靜電包裝材料的電（diàn）阻率分布

圖1 材料表麵（miàn）電阻率與靜電防護程度的關係

防靜電包裝材料的分類（lèi）有多種方法。按照（zhào）包裝分（fèn）類，可分為一次包裝材料、接近包裝材（cái）料、二次包裝材料，具體見表2。按照材料獲得防靜電功能（néng）的工藝方法不同，可以分（fèn）為導電填料（liào）填充型和納米型防靜（jìng）電包裝材料等。

表2 防靜電包裝按包裝分類

一、防靜電包裝材料的研究進展

（一）導（dǎo）電填料填充型

導電填料（liào）填充（chōng）型是指在材料的生產過程中,添加能提高材料（liào）導電性能的填料,包（bāo）括金屬填料、碳係填料、金屬氧化物填料金屬化纖維係填（tián）料和有（yǒu）機高分子係等。添加導電填料形成導電的高分子混合物，可明顯降低材料的電阻（zǔ）係（xì）數（shù），最主要的優（yōu）勢就是能在很寬（kuān）的範（fàn）圍內（體電阻ρv = 106-10-3 Ω·m ）加以控製，最終達到避（bì）免靜電積（jī）累的目（mù）的。其中碳黑（hēi）以其原料易得、成（chéng）本低廉、性能持久穩定等優勢得到（dào）廣泛應用。研究顯示，由（yóu）炭黑填料填充獲得的導電材料是目前（qián）抗靜電（diàn）及電磁屏蔽上用途最（zuì）廣、用量最大的一種導電材料。

導電填料填充的具（jù）體方法是通過向材（cái）料中（zhōng）添加一定比例的導電（diàn）填料，經過混合、熔（róng）煉、塑化、造粒等製得（dé）複合型的導電材料。若要（yào）使複（fù）合材料達到良好的導電效果，形成導電回路，製（zhì）備時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（shì）不具備導電效果的。

導（dǎo）電填料（liào）填充是目前最（zuì）簡單（dān）有效的防靜電方法（fǎ），多數學者對其進行了研究，張曉玉等（děng）對填料填充後的導電高分子導電的機理進行了（le）介紹，指出導（dǎo）電的原因是最初孤（gū）立分（fèn）散的填料粒（lì）子在體積分散達到某一臨界量以後，形成連續的導電通路，填料粒子較好的分散在材料中，形成網（wǎng）狀（zhuàng）結構，材料才（cái）具有良好的導（dǎo）電性。導電填料（liào）填充型（xíng）高分子材料的發展主要集中在提高材料的綜合性能與降（jiàng）低電阻率兩個方麵。因（yīn）此，目前研究的重點是導電填料的改（gǎi）善（shàn）及合成樹脂的選擇。趙雲飛（fēi）等介紹了（le）一（yī）種（zhǒng）新型的具有良好導電性的塗料--碳纖維，使用此種填料具有鍍層均勻、牢固、粘結性好等優（yōu）點。另外，鍍金屬（shǔ）的碳纖維比一般碳纖維（wéi）的導電（diàn）性提高（gāo）50～100倍，即使填充量很少，也可獲得較高導電（diàn）率的複合材料。但也存在（zài）一定（dìng）缺陷，如價格高，金屬纖維在（zài）加工時易折斷、易被氧化。

宋廣成分析了輕質石油貯罐導靜電塗料防腐性能失（shī）效的原因（yīn），討論了防靜電塗層結構、導（dǎo）電填料種類及漆層抗滲透性對貯罐防鏽壽命的影響。根據不同油品的使用要求和（hé）貯罐的結構類型，對油罐內壁（bì）導靜電防腐塗層設計了配套方案：無機富鋅作（zuò）為底漆（qī），以炭黑、石墨為導電（diàn）填料的（de）防（fáng）靜電（diàn）中間漆，以金屬氧化物為導電（diàn）填（tián）料的聚（jù）氨酯或環氧防靜（jìng）電（diàn）麵（miàn）漆，這樣設計出來的（de）導（dǎo）靜電塗層，可（kě）明顯延長塗層的防靜電和防（fáng）腐蝕（shí）壽命，具有（yǒu）一定的實用價值。

龐瑜發明了一種防靜電包裝材料，以金屬膜為內層，與PMMA、PP或PET次內層形成抗靜電層，並同時與具有抗震的次外層（發泡矽膠）和防滑阻燃（rán）（PVC）的外層有機結（jié）合，製得的材料具有防靜電、防震、防幹擾、防滑功（gōng）能。選材環保（bǎo），製作工藝簡單，可應用於（yú）電子元器件、半導體、集成電路、精密電子儀器設（shè）備的包裝。黃暉也發明了一種防靜電包裝材料，通過在包裝基材表麵塗敷導電（diàn）層實現，導電層由（yóu）碳粉、聚胺（àn）酯、添加劑、溶劑按一定比例構成，可賦予包裝材料防靜電功能，由於碳粉材料價格低廉，性能優良（liáng），具有廣（guǎng）泛的應用前景。Mao等通過不相容的共連續聚合物共混和溶解工藝製備了以多孔PP為基材，沉積納米碳黑的複合材料（liào）。結果顯示，共（gòng）聚物（wù）共混後形成的多孔結構和（hé）碳黑的納米孔（kǒng）明顯增加了電導率。與傳統雙（shuāng）滲（shèn）法（fǎ）製備的碳（tàn）複合材料比較，PP/碳黑（hēi）材料的電導率提高了10個數量級，滲濾閾值降低了約80%，為製備多孔導電材（cái）料提供了潛（qián）在（zài）的參考價值。Ma等研究了動態硫化過（guò）程對（duì）碳黑填充的PP/EPDM共混物電性能的影響（xiǎng）。結果顯示，隨著碳黑的加入，未交聯（lián）和動態硫化複合（hé）材料（liào）的電性能表現出明顯的差異性，主（zhǔ）要由（yóu）於動態硫化過程中碳（tàn）黑顆粒（lì）的分布不（bú）同（tóng）引起的。正是這種選擇性分布，使得熱塑性彈性（xìng）體複（fù）合材料（liào）的（de）導電網絡的形成是由（yóu）雙逾滲效應（yīng）引起的，而對於未交聯複合材料的導電網絡的形成是通過排除體積效應引起的。

（二）納米型防（fáng）靜電包裝材料的研究進展

金屬納米微粒具有消（xiāo）除靜電（diàn）的特殊功能，納米防靜電包裝材料就是以金屬納米微粒為導電介質，在生產時隻需加入少許納米顆粒，就可以起到很好的防靜電效果，使包裝材料表麵不（bú）再受靜電的幹擾，同（tóng）時也解決了印刷表麵的靜電吸附問題，提高了印刷速度和印刷（shuā）效果。

國（guó）內外對金屬納米微粒（lì）作為消除靜電的介質做了大量研究。傅（fù）敏等以納米摻銻二氧化錫（ATO）作為導電（diàn）介質，並用物理與化學結（jié）合法對（duì）其進行（háng）預處理，以NH-50脂肪族聚氨酯彈性樹脂為基體，通過添（tiān）加超分散劑，製（zhì）備出了含納米ATO聚氨酯彈性抗靜電塗料（工藝流程圖如圖2）。製得的塗料具有良好（hǎo）的防靜電性、裝飾性、耐候性和力學性能，是一種極具發展潛力的新型多功能抗靜電塗料。張明等以納米天然鱗片石墨作為導電介質，聚酰胺樹脂為（wéi）基材，經超聲、攪拌、抽（chōu）濾、幹燥一係列工藝製備了高（gāo）導電性聚酰胺/石墨納（nà）米導（dǎo）電複合材料。本方法製得的複合材料有較（jiào）低的滲濾閾值，較高的電導（dǎo）率，在防靜電材料、電（diàn）磁（cí）屏蔽（bì）材料（liào）、微（wēi）波吸收等領域可得到廣泛的應用。

董慶豐等通過熔融共混法製（zhì）備了PLA/PBAT/CNTs-COOH防（fáng）靜電包裝材料，將CNTs-COOH引入PLA/PBAT體係中，有效提高了材料的衝擊強度，降低了表麵電阻率。此防靜電包材料（liào）具有優異的力學和導電性能，並且可生物（wù）降（jiàng）解（jiě），可（kě）用（yòng）於靜電敏感產品的防（fáng）靜電包裝。Liu等通過化學還原方法製備了納（nà）米銀摻雜的（de）活性椰殼炭粒子，經（jīng）濕法紡絲獲得（dé）粘膠短纖維。結果顯示，該纖維有望用於抗菌、保（bǎo）暖、吸味、防靜電等用途。以此為原料製得的織物具有抗菌和（hé）抗靜電性能，複合JIS和（hé）AATCC標準要求，具有潛在的應用前（qián）景。Nootsuwan等通過氧化法（fǎ），以碳黑為載體塗敷納米銀粒子。結果顯示，納（nà）米（mǐ）銀粒子均勻的分布在碳黑表麵，電導率測試結果表明，純PLA的電導率很低，但加入納（nà）米銀塗（tú）層的碳（tàn）黑後，複合材料（liào）的電導率大幅增加。加入15%納米銀（yín）塗層碳黑的PLA電導率是隻加入碳黑PLA電導率的9倍。

圖2 納米ATO聚氨酯彈性抗靜電塗料製備流程

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

二、防靜電包裝的發展方向

防靜電包裝目前已經在多（duō）個（gè）領域得到了廣泛應用，由（yóu）於容易產生靜電（diàn）的產品（pǐn）較多，對抗靜電性能的要求也越來（lái）越高，因此防（fáng）靜電包材發展的勢頭不可擋（dǎng），這也就對今後防靜電包裝的設計（jì）提出了更嚴格的要（yào）求，不僅要充分發揮防（fáng）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（lǜ）包裝材（cái）料外表（biǎo）的美（měi）觀，吸引消費者。

然而，防靜電包（bāo）裝也存在一定弊端，在獲得防靜電能力後，會（huì）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（néng）要求也比較苛刻，需要同時滿（mǎn）足物理、化學、力學、電學等多種性能，所以防靜電包裝（zhuāng）材料是防靜（jìng）電包（bāo）裝的基礎, 開發新的集多種防護功能、環保易回收、低（dī）成本為一體的（de）包裝材料是防靜電包裝的發展方向。

資料來源：包裝地帶

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