为何材料需要抗静电:高科技现代工业的杀手
几十伏或更低的静电损坏高速大规模集成电路—不知不觉巨额损失由于ESD的影响,美国每年造成的损失约100亿美元,英国每年损失为35亿英镑,日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国,因静电造成的损失也很严重
(一)静电的损害形式
1、静电吸尘-产生短路,电器损坏
2、电磁干扰-引起电子设备故障或误动作
3、静电放电击穿-击穿集成电路和精密元器件,直接损坏
4、引起爆燃事故
5、对人体造成电击
(二)防静电高分子材料的功能:
1、防静电材料可以有效的释放产品表面积累的静电荷
2、材料表面不会产生电荷积累和高电位差
(三)防静电高分子相比金属的优势:
1、具备高分子材料加工简易的特性
2、产品设计自由度高
3、化学稳定性好
4、可以媲美金属材料的防静电特性
5、材料电阻率可调范围广
(四)根据颜色分类:
可着色抗静电助剂的作用机理:
1、抗静电基的亲水基增加制品表面的吸湿性,形成一个单分子的导电膜。
2、离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。
3、介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。
4、增加制品表面的平滑性,降低其摩擦因数。
A、非永久性抗静电剂:-有机小分子抗静电剂,有以下几类
1、阳离子型-季铵盐类
2、阴离子型-磷酸盐类
3、非离子型-脂肪酸多元醇酯类
4、两性型-内铵盐类
具体用法:
1、外涂型:此方法使用时以阳离子型表面活性剂效果最好
2、内加型:最常采用的方法,可以使抗静电剂均匀地分布在聚合物内,此方法使用时非离子表面活性剂应用最多。
非永久性抗静电缺点: 抗静电效果缺乏永久性、析出使表面变差、加工时受热分解、对于温度和湿度依赖性大等。
B永久性抗静电剂:分子量大的亲水性高聚物,与基体树脂有较好
的相容性,因而效果稳定,持久,性能好。 应用机理:
1、亲水性聚合物与高分子基体共混后,其分子链的运动能力较强,分子间便于质子移动,通过离子导电来传导和释放产生的静电荷;
2、抗静电能力是通过其特殊的分散体态来体现的。