?導(dǎo)電塑料是將樹脂和導(dǎo)電物質(zhì)混合,用塑料的加工方式進(jìn)行加工的功能型高分子材料。主要應(yīng)用于電子、集成電路包裝、電磁波屏蔽等領(lǐng)域。
導(dǎo)電塑料不僅在抗靜電添加劑、計(jì)算機(jī)抗電磁屏幕和智能窗等方面的應(yīng)用已快速的發(fā)展,而且在發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話、微型電視屏幕乃至生命科學(xué)研究等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用前景。此外,導(dǎo)電塑料和納米技術(shù)的結(jié)合,還將對(duì)分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動(dòng)作用。
一、導(dǎo)電塑料的主要用途和種類
(1)在電子、電器領(lǐng)域中作集成電路、晶片、傳感器護(hù)套等精密電子元件生產(chǎn)過程中使用的防靜電周轉(zhuǎn)箱、IC及LCD托盤、IC封裝、晶片載體、薄膜袋等。
(2)防爆產(chǎn)品的外殼及結(jié)構(gòu)件,如:煤礦、油船、油田、粉塵及可燃?xì)怏w等場(chǎng)合中使用的電器產(chǎn)品外殼及結(jié)構(gòu)件。
(3)中、高壓電纜中使用的半導(dǎo)電屏蔽料。
(4)電訊、電腦,自動(dòng)化系統(tǒng)、工業(yè)用電子產(chǎn)品、消費(fèi)用電子產(chǎn)品、汽車用電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中的電器產(chǎn)品EMI屏蔽外殼。
(5)導(dǎo)電塑料通常有導(dǎo)電PP、導(dǎo)電PE、導(dǎo)電ABS、導(dǎo)電PS、導(dǎo)電MPPO、導(dǎo)電PPO、導(dǎo)電PPE、導(dǎo)電尼龍PA、導(dǎo)電PBT、導(dǎo)電PC、導(dǎo)電PPS、導(dǎo)電PEI、導(dǎo)電PU、導(dǎo)電TPR、導(dǎo)電TPV、導(dǎo)電TPE、導(dǎo)電ABS、導(dǎo)電EVA、導(dǎo)電K膠、導(dǎo)電PC/ABS、導(dǎo)電PC/PBT、導(dǎo)電PVC/ABS、導(dǎo)電EPDM、導(dǎo)電SIS、導(dǎo)電SBS、導(dǎo)電PMMA、導(dǎo)電POM、導(dǎo)電PPR、導(dǎo)電PPA、導(dǎo)電橡膠等。
二、導(dǎo)電塑料的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r
1、抗靜電填充型
抗靜電劑填充型產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是制品著色不受限制,其中低分子型抗靜電劑對(duì)產(chǎn)品性能影響不大,其表面電阻率為1010-1013Ω。但低分子抗靜電劑填充型產(chǎn)品的電性能會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸喪失。
國(guó)外目前的主要開發(fā)動(dòng)向是研制生產(chǎn)高分子型抗靜電劑,高分子型抗靜電劑亦可稱為永久性抗靜電劑,它不會(huì)像低分子型抗靜電劑那樣水洗后或長(zhǎng)時(shí)間使用后便喪失其導(dǎo)電性。高分子型抗靜電劑的主要品種有:聚醚型、季氨鹽型、磺酸型、酸的接枝共聚物、離子型。主要生產(chǎn)廠家有日本的三洋化成、住友精化、住友科學(xué)工業(yè)、第一工業(yè)制藥,瑞士的汽巴精化、科萊恩,美國(guó)的威科、大湖等。高分子型抗靜電劑的添加量是低分子型抗靜電劑的5-15倍,同時(shí)還要考慮其與樹脂的相容性從而選擇適用的相容劑,因受到成本的制約使其應(yīng)用受到一定限制。國(guó)內(nèi)目前主要是低分子型抗靜電劑,特別是離子型抗靜電劑,易淅出,受環(huán)境濕度影響較大。
2、碳系填充型
這一系列的填充物主要是導(dǎo)電炭黑、石墨和碳纖維,制成品的體積電阻率為102-109Ω·cm。其中炭黑填充是主流,炭黑填充型導(dǎo)電聚合物之所以被廣泛采用,其一是因?yàn)閷?dǎo)電炭黑價(jià)格較為低廉;其二是因?yàn)樘亢谀芨鶕?jù)不同的導(dǎo)電性需求有較大的選擇余地,它的制成品的電阻值可在102-109Ω之間的寬廣范圍內(nèi)變化;其三是導(dǎo)電性持久、穩(wěn)定;因此是理想的抗靜電材料。但是它的制成品僅限于黑色,并對(duì)材料性能影響較大,需要配套改性技術(shù)。為了改善并提高導(dǎo)電塑料韌性和保持更佳的物性以及優(yōu)異穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。
3、金屬填充型
這類導(dǎo)電塑料主要用于電磁波屏蔽場(chǎng)合。近年來由于集成電路和大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化電子機(jī)器已從工業(yè)用向民用品發(fā)展。為了提高處理能力,使用的電子線路和元件越來越集成微型化、高速化,其信號(hào)水平減小,這使從外部侵入的電磁波與控制信號(hào)相接近。此外,電子設(shè)備也向外放射電磁波,因此很容易造成電子機(jī)器的誤動(dòng)作、圖象和聲音干擾。進(jìn)入80年代,電子機(jī)器的殼體大多采用塑料材料代替金屬。這是由于塑料作為殼體具有質(zhì)輕且強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工、生產(chǎn)效率高、總成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是,塑料是絕緣體,對(duì)于電磁波來說,完全可以透過。因此,賦予塑料殼體電磁波屏蔽能力就成為一個(gè)有待研究的十分迫切的課題。