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     通訊和雷達等電子設(shè)備的廣泛采用，使電磁環(huán)境越來越惡化，給對靜電以及電磁輻射敏感的產(chǎn)品如集成電路、電磁控制系統(tǒng)、化工產(chǎn)品等造成了威脅。由于外界電磁輻射引起集成電路、電磁控制系統(tǒng)失效、誤動作，化工產(chǎn)品燃燒、爆炸的事故時有發(fā)生?；ぎa(chǎn)品、電子器件在生產(chǎn)、儲存、運輸及使用過程中由于摩擦、撞擊、接觸、分離產(chǎn)生靜電積累并放電，造成后果是破壞性甚至是災(zāi)難性的。軟塑包裝界急需一種具有防靜電、防電磁輻射功能的包裝材料。而新開發(fā)的防靜電軟塑包裝材料具有防靜電、防電磁輻射等防護功能，且耐化學(xué)腐蝕，體質(zhì)輕盈柔軟，封合方式多樣，滿足化工產(chǎn)品、集成電路、電磁控制系統(tǒng)及軍工產(chǎn)品對包裝材料的特殊要求。本文根據(jù)研制實踐，擬就導(dǎo)電材料復(fù)合型、涂層型、鍍層型防靜電軟塑包裝復(fù)合材料的制作工藝作以下論述。
 
　　1．導(dǎo)電材料復(fù)合型
 
　　高分子材料要獲得一定的導(dǎo)電性能，需將導(dǎo)電性物質(zhì)如導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電纖維、金屬粉末等以一定比例與熱塑性樹脂如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）混合，并添加偶聯(lián)劑、增塑劑、滑爽劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑等多種助劑，經(jīng)混煉、塑化、造粒，制得復(fù)合型導(dǎo)電樹脂。載體樹脂選用防潮性較好、耐低溫、易熱封，且耐化學(xué)品侵蝕的低密度聚乙烯樹脂（LDPE）；導(dǎo)電性填料選用較經(jīng)濟的油爐法導(dǎo)電炭黑。將導(dǎo)電炭黑按一定比例（10％～25%）加入LDPE樹脂中。助劑的添加要按一定的次序，經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｍㄟ^KH-550偶聯(lián)劑增強樹脂與填充劑界面的結(jié)合力。采用密閉高效混煉設(shè)備和雙螺桿擠出造粒成型。該工藝要求壓縮段溫度在120℃～140℃；混煉溫度、時間根據(jù)不同的設(shè)備適當(dāng)調(diào)節(jié)，既保證炭黑分散均勻，又防止其體相結(jié)構(gòu)被破壞。添加劑的選用要注意其協(xié)同性、與產(chǎn)品相容性及耐久性，且與工藝條件匹配。利用復(fù)合型導(dǎo)電樹脂制作防靜電軟塑復(fù)合材料常見以下三種工藝：
 
　?。?）三層（ABC）共擠吹塑—干法復(fù)合工藝
 
　　將復(fù)合型導(dǎo)電樹脂加入A面料斗擠出。該工藝要求：適當(dāng)增加樹脂壓強；在保證薄膜塑化良好的情況下適當(dāng)降低擠出機各區(qū)的溫度；螺桿轉(zhuǎn)速與加熱溫度相匹配；選擇合適的吹脹比、牽引比；B、C面選用機械強度較高、力學(xué)性能較好的低密度聚乙烯（LDPE）樹脂和線性低密度聚乙烯（LLDPE）樹脂，以補償因填加炭黑造成薄膜機械強度的降低。要注意導(dǎo)電樹脂、LDPE 、LLDPE三者的MFR（熔體流動速率）盡可能相近。
 
　　此薄膜C面經(jīng)電暈處理，其潤濕張力大于38dyn/cm，與外層材料經(jīng)干法復(fù)合。干法復(fù)合按常規(guī)的工藝要求即可，在此不作贅述。經(jīng)干法復(fù)合工藝制得防靜電軟塑復(fù)合材料，A面作為防靜電材料的功能面。
 
　?。?）雙面（AB）共擠復(fù)合工藝
 
　　將導(dǎo)電樹脂加入A面料斗擠出。該工藝要求：選擇MFR（熔體流動速率）值較高（8左右）的導(dǎo)電樹脂；適當(dāng)調(diào)節(jié)熔體溫度接近粘度，防止溫度過高發(fā)生變質(zhì)；螺桿轉(zhuǎn)速、加熱溫度及車速三者相匹配；適當(dāng)增加樹脂壓力，增加濾網(wǎng)層數(shù)或目數(shù)。適當(dāng)增加擠出薄膜的厚度，因為導(dǎo)電炭黑的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)是三維的，即與厚度有關(guān)。B面料斗加入涂復(fù)級聚乙烯（LDPE）樹脂。被加工材料表面涂布聚氨酯粘合劑，經(jīng)烘箱干燥后與B面復(fù)合。選擇合適的含固量及涂布輥，使粘合劑干量在2～3g/m2。其工藝要求同干法復(fù)合。
 
　　經(jīng)雙面（AB）共擠復(fù)合工藝制作的防靜電軟塑復(fù)合材料，A面作為防靜電功能面。
 
　?。?）干法復(fù)合—雙面（AB）共擠復(fù)合工藝
 
　　先用外層基材與聚乙烯薄膜（C）進行干法復(fù)合，用制得的復(fù)合膜進行如2.2式雙面（AB）共擠復(fù)合工藝。使擠出之B面與C面復(fù)合。由于B、C面屬同一類樹脂，且B面樹脂呈熔融狀態(tài)，經(jīng)膠輥加壓后能牢固地融合在一起。故無需涂布粘合劑，也能獲得理想的復(fù)合強度。而A面防靜電軟塑復(fù)合材料的功能面。
 
　　2．涂層型
 
　　制作工藝：涂層型防靜電軟塑材料的制作工藝是將金屬系、金屬氧化物系、導(dǎo)電碳系、復(fù)合填料、抗靜電劑等導(dǎo)電物質(zhì)制成導(dǎo)電涂料，涂覆于高分子材料表面，形成固化的靜電耗散層。
 
　　高分子材料選用機械強度好，挺度佳且耐化學(xué)腐蝕的雙向拉伸聚酯（BOPET）薄膜。導(dǎo)電涂料要求耐摩擦、耐化學(xué)品侵蝕，且導(dǎo)電性能持久，其通常由基體樹脂、導(dǎo)電填料、溶劑和添加劑等組成?；w樹脂選用對塑料附著力好、成膜性高且耐化學(xué)品侵蝕的丙烯酸或纖維素。導(dǎo)電填料則根據(jù)產(chǎn)品的顏色、是否要求透明來選擇。溶劑選用酯類或酮類，如乙酸乙酯、環(huán)已酮。選用TM-200S偶聯(lián)劑有利于填料與樹脂的親和并提高涂料的附著力和強度。用雙組份聚氨酯粘合劑來提高導(dǎo)電涂料的成膜性和與聚酯(PET)薄膜的附著力。固化劑的用量適當(dāng)減少，以免影響涂料導(dǎo)電性能的發(fā)揮。導(dǎo)電涂料的配制工序依次為：溶解基體樹脂（攪拌）——加粘合劑主劑（攪拌）——加導(dǎo)電填料（攪拌）——加固化劑（攪拌）——調(diào)粘度（攪拌）——過濾。該工藝要求：導(dǎo)電涂料的固含量在20%～25%范圍，涂料粘度在13～19秒（涂4杯粘度計測），涂布干量2.5～3.5g/m2。設(shè)定涂布機干燥箱溫度分別為85℃、90℃、100℃，車速80～120m/min，環(huán)境相對濕度小于70%。導(dǎo)電涂料涂布于聚酯薄膜表面，經(jīng)干燥箱干燥后，形成固化的靜電耗散層。
 
　　3、鍍層型
 
　　制作工藝：要在高分子材料表面形成一層導(dǎo)電的金屬鍍層,方法有電鍍、化學(xué)鍍、物理氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）、熱噴鍍（涂）等。常見的是真空鍍鋁工藝。真空鍍鋁是在真空狀態(tài)下，將鋁加熱熔融至蒸發(fā)，鋁原子凝結(jié)在高分子材料表面，形成極薄的導(dǎo)電層——鋁層。常用的鍍鋁基材有聚酯（PET）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）等薄膜，要求其表面張力大于38dyn/cm；熱性能好，含水量低于0.1%。工藝要求真空度不得低于10-3Pa，以免出現(xiàn)褐色條紋或鋁層厚度不均；控制好系統(tǒng)張力，開啟冷卻系統(tǒng)，避免薄膜出現(xiàn)拉伸；精確控制卷取速度（280～320m/min）、送鋁速度(0.4～0.7m/min φ2mm鋁絲)及蒸發(fā)舟加熱電流，以獲得產(chǎn)品要求的鋁層厚度；可預(yù)先在薄膜上涂布一定干量的底膠，并充分干燥，再經(jīng)真空鍍鋁，可提高鋁層與薄膜的結(jié)合力。經(jīng)此工藝形成的靜電耗散層，耐磨擦，且性能持久。
 
　　4、性能測試
 
　　對以上工藝制作的三類防靜電軟塑復(fù)合材料進行性能測試，測試結(jié)果見下表。（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GJB2605—96）
 
　　以上指標(biāo)都達到并優(yōu)于國軍標(biāo)GJB2605—96《可熱封柔韌性防靜電阻隔材料規(guī)范》規(guī)定的防靜電指標(biāo)要求，完全能滿足滿足化工產(chǎn)品、集成電路、電磁控制系統(tǒng)及軍工產(chǎn)品對防靜電軟塑包裝材料的特殊要求，目前該復(fù)合材料已實現(xiàn)市場化,廣泛應(yīng)用于電子信息、化工、航空航天、軍工等產(chǎn)品的內(nèi)包裝。 

 

 

 

轉(zhuǎn)載自: 卓創(chuàng)資訊