近年來, 隨著人們對靜電危害認識（shí）的深化，防靜電（diàn）包裝發揮了越來越重要的作用。防靜電包裝，就是（shì）采取一係列措施，通過減少（shǎo）或消除包裝件在搬運和使用中（zhōng）產生的摩（mó）擦電荷，防止靜電放電造成對產品及人（rén）身（shēn）安全的危害，以達到防護的目的。目前防靜電包裝已在（zài）微電子產品、電器產品、軍事安全、航天等多個領域得到了廣泛應用（yòng）。

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、靜電屏蔽等（děng）包裝材料的電阻率是不同的（如表1），所以其（qí）應用（yòng）也不同。一般來說，包裝材料的電阻（zǔ）越（yuè）低，防靜電（diàn）性能（néng）越好。材料表麵電阻率與靜電防護（hù）程度的關係如圖1所（suǒ）示。

表1 防靜電（diàn）包裝材（cái）料的電阻率（lǜ）分布

圖1 材料表麵電阻率與靜電防護程度的（de）關係

防靜電包裝材料的分類有多（duō）種方法。按照包裝分類，可分為一次包裝（zhuāng）材料、接近包裝材料、二次（cì）包裝材料，具體見表2。按照材料獲得防靜電功能的工藝方法不同，可以分為導電（diàn）填料填充型和納米型（xíng）防靜電包裝材料等。

表2 防靜電包裝（zhuāng）按包裝分類

一、防靜電包裝材（cái）料的研究進展

（一）導電填（tián）料填充型

導電（diàn）填料填充型（xíng）是指在材（cái）料的生產過程中（zhōng）,添加能提高材（cái）料（liào）導電性能的填料,包括金屬填料、碳係填料、金（jīn）屬氧化物填料金屬化纖維係填料（liào）和有機高分子係等。添加導電填料形成導電的（de）高分子混合物，可明顯降低材料的（de）電阻係數，最主要的優勢就是能在（zài）很寬的範圍內（體電阻ρv = 106-10-3 Ω·m ）加以（yǐ）控（kòng）製，最終達（dá）到避免靜電積累的目的。其中碳黑以其原（yuán）料易得、成本低（dī）廉、性能持久穩定等優勢得到廣泛應用。研究顯示，由炭黑填料填充獲得的導電材料是目前抗靜電及電磁屏蔽上用途最（zuì）廣、用量最大（dà）的一種導電材料。

導電填料（liào）填充的（de）具體方法是通過向材料中添加一定比例的導電填料，經過混（hún）合（hé）、熔煉、塑化、造粒等（děng）製得複合型的導電材料。若（ruò）要使複合材料達（dá）到良好的導電效果（guǒ），形成導電回路，製備時需要將加入的導電粒子（zǐ）與材料基（jī）體分（fèn）散均勻，否則最終產品（pǐn）是不具備導電效果的。

導電填料（liào）填充是目前最（zuì）簡單有（yǒu）效（xiào）的防靜電方法，多數學者對其進行（háng）了研究，張曉玉（yù）等對填料填充後（hòu）的導電高分子導電的機理進行了介紹，指出導電的原因是最（zuì）初孤立分散的填料粒子在體積分散達（dá）到某一臨界量以後，形成連續的導電通路，填料粒（lì）子較（jiào）好的分散在材料（liào）中，形成網狀結構，材料才具有良好的導電（diàn）性。導電填料填充型高分子材料的發展主要集中在提高材料（liào）的綜合性能與降低電阻率兩個方麵。因此，目前研究的重點是導電填料的（de）改善及合成樹脂的選擇（zé）。趙雲飛等（děng）介紹了（le）一種新（xīn）型的具有（yǒu）良好導電性的塗料--碳纖維，使（shǐ）用此種填料具有鍍層均勻、牢（láo）固、粘結性好等優點。另外，鍍金屬的碳纖維比一般碳纖維的導電性提高50～100倍，即使填充量很少，也可獲（huò）得較高導電率的複合材料。但也存在一定缺陷，如價格高，金屬纖維（wéi）在加工時（shí）易折斷、易被氧化。

宋廣成分析了（le）輕質石油貯（zhù）罐導靜電塗料（liào）防腐性能失效的原因，討論了防靜電塗層結構、導電填料種類及漆層（céng）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（qiú）和貯（zhù）罐（guàn）的結構（gòu）類型，對（duì）油罐內壁導靜電防腐塗（tú）層設計了配套（tào）方案：無機富鋅作為底（dǐ）漆，以炭黑、石墨為導電填料的防靜電中間漆，以金屬氧（yǎng）化物為導電填料的聚（jù）氨酯或環氧防（fáng）靜電麵漆，這樣設計出來的導靜電塗層，可（kě）明顯延長塗層的防靜電（diàn）和防腐蝕壽命，具有一定的實用價值。

龐（páng）瑜（yú）發（fā）明了一（yī）種防靜（jìng）電包裝材料，以金屬膜為內層，與PMMA、PP或（huò）PET次內層形成抗靜電層，並同時與具有抗震的次外層（發（fā）泡矽膠）和（hé）防（fáng）滑阻燃（PVC）的外層有機結合，製得的材料（liào）具有防靜電、防震、防幹擾、防滑功能。選材環保，製作（zuò）工藝簡單，可（kě）應（yīng）用（yòng）於電子元器件（jiàn）、半導（dǎo）體、集成電（diàn）路、精密電子儀器設備的包裝。黃暉也發明了一種防（fáng）靜電包裝材料，通過在包裝基材表（biǎo）麵塗敷導電層實現，導電層由碳（tàn）粉、聚胺酯、添（tiān）加劑（jì）、溶劑按一定比例構成，可賦予（yǔ）包裝（zhuāng）材（cái）料防靜電功能，由於碳粉材料（liào）價格低廉，性能優良，具有（yǒu）廣泛的應用前景（jǐng）。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（duō）孔PP為基材（cái），沉積納米碳黑的複合材料。結果顯示，共聚物共混後（hòu）形成的多孔結構和碳黑的納米孔明顯增加了電導率。與傳（chuán）統雙滲法（fǎ）製備的碳複合材料比較，PP/碳黑材料的電（diàn）導率提高了10個數量級，滲濾閾值降（jiàng）低（dī）了約80%，為製備多孔導電材料提供了潛在的參考價值。Ma等研究（jiū）了動態硫化過程對碳黑填充的PP/EPDM共混物電性能的影響（xiǎng）。結果顯示（shì），隨著碳黑的加入，未交聯和動態硫（liú）化複合材料的電性能表現出（chū）明顯（xiǎn）的差異性，主要由於動態（tài）硫化過程（chéng）中碳黑顆粒的分（fèn）布不（bú）同引（yǐn）起的。正是這種選擇性分布（bù），使得熱塑性彈性體複合材料的導電網絡的形成是由雙逾滲效應引起的，而對（duì）於未交聯複合材料的導電（diàn）網絡的形成是通過排（pái）除體積效應（yīng）引起的。

（二）納米型防靜電包裝材料的研究進展

金屬納（nà）米微粒具有消除靜（jìng）電的特殊功能，納米防（fáng）靜電包裝材料就是（shì）以（yǐ）金屬納米微粒為（wéi）導電介質，在生產時隻需加入少（shǎo）許納米顆粒，就可以起到很好的防靜電效（xiào）果，使包裝材料表麵不再受靜電的幹擾，同時也解決了印（yìn）刷表麵的靜電吸附問題，提高（gāo）了印刷速度和印刷（shuā）效果。

國內（nèi）外對金屬納米微粒作為消除（chú）靜電的介（jiè）質做（zuò）了大量研究。傅敏等以納米摻銻二氧化（huà）錫（ATO）作為導電介質，並用物理與化學結合法對其（qí）進行預處理，以（yǐ）NH-50脂肪族聚氨酯彈（dàn）性樹脂為基體，通過添加超分散劑，製備出了含納米ATO聚氨酯彈性抗靜（jìng）電（diàn）塗料（工藝流程圖如圖2）。製得的塗料具有（yǒu）良好的防靜電性（xìng）、裝飾性、耐候性和力學性（xìng）能，是一種極具發展潛力的新型多功能抗靜電（diàn）塗料。張明等以納米天然鱗片石墨作為導（dǎo）電介質（zhì），聚酰胺樹脂為基（jī）材，經超（chāo）聲、攪拌、抽濾、幹燥一係列工藝製備了高導電性聚酰胺/石墨納米導（dǎo）電複合材料。本方法製得的複（fù）合材（cái）料有較低的滲（shèn）濾閾值，較高的（de）電導率（lǜ），在防靜電材料、電磁屏蔽材料（liào）、微波吸收等領域可得到廣（guǎng）泛的應用。

董慶豐（fēng）等通過熔融共（gòng）混法製備了PLA/PBAT/CNTs-COOH防靜電包裝材料，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。此防靜電包材料具有優異的力學和導電性能，並（bìng）且可生物降解，可（kě）用於靜電敏（mǐn）感產品的防靜（jìng）電（diàn）包裝。Liu等通過化學還原方法製備了納（nà）米銀摻雜的活性椰殼（ké）炭粒子（zǐ），經（jīng）濕法（fǎ）紡絲獲得粘膠短纖維。結（jié）果顯示，該纖維有望用於（yú）抗菌、保暖、吸味（wèi）、防靜（jìng）電等用途（tú）。以此為原料（liào）製得的織物具有抗菌和抗靜電性能，複合JIS和（hé）AATCC標準要求，具有潛在的應用前景。Nootsuwan等通過氧化法，以碳黑為載體塗敷納米銀粒子。結果顯示，納米銀粒（lì）子均勻的分布在碳黑表麵，電導率測試結果表明（míng），純PLA的電（diàn）導率很（hěn）低，但加入納米銀塗層（céng）的碳黑後，複合材料的電（diàn）導率大幅增加。加入15%納米銀塗層碳黑的PLA電導率是隻加入（rù）碳黑PLA電（diàn）導率的9倍。

圖2 納米ATO聚氨酯彈（dàn）性抗靜電塗料（liào）製備流程

從國外情況看，目前（qián）已（yǐ）有多個國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，這也意味著（zhe）新型抗靜電包裝材（cái）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（yǐ）經在多個領域得到了廣泛應用，由於（yú）容（róng）易產生靜電的產品較多，對抗（kàng）靜電性能的要（yào）求也越來越高，因此防靜電包材發展的勢頭不可擋，這也（yě）就對今後防（fáng）靜電包裝的設計提出了更嚴格的要求，不僅要充分發揮防靜電的作用，更重要的（de）是能最大程度降低（dī）成本，而且要考慮包裝材料外表（biǎo）的（de）美觀，吸引消費者。

然（rán）而，防靜電包裝也存在一定（dìng）弊端，在獲得防（fáng）靜電能力（lì）後，會影響材料的二次加工，造成擦傷、紋路等缺陷。有時對（duì）防靜電包裝材料的綜合性能要（yào）求也（yě）比較苛刻，需要同時滿（mǎn）足物理、化（huà）學、力學、電學等（děng）多種性能，所以防（fáng）靜（jìng）電包裝材料是防靜電包裝（zhuāng）的基礎, 開發新的集（jí）多種防護功能、環保易回收、低成本為一（yī）體（tǐ）的包裝材料是防靜電（diàn）包（bāo）裝的發（fā）展方向。

資料來源：包裝地（dì）帶

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