納米ATO粉在抗靜電塑料包裝中的應用

2016-01-14 08:40 來源：項目加盟網(wǎng) 瀏覽量:309

晶瑞

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與傳統(tǒng)的抗靜電材料相比，納米ATO導電粉體具有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在良好的導電性，淺色透明性，良好的耐候性和穩(wěn)定性以及低的紅外發(fā)射率等）：面，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦投喙δ軐щ姴牧?/span>”。本文從抗靜電涂料、抗靜電纖維及抗靜電塑料3個方面介紹了納米ATO粉（VK-G06）在高分子抗靜電材料中應用。
1 抗靜電涂料
抗靜電涂料是納米ATO粉（VK-G06）的主要應用市場。將納米ATO粉末（VK-G06）作為導電填料添加到聚xianan、丙xi酸等基體樹脂中，選擇適當?shù)姆稚⒎椒?，可制得納米復合透明抗靜電涂料。在納米ATO復合抗靜電涂料中，當納米ATO粉的添加量達到某一臨界值時，涂層的導電性能才明顯改善。研究表明，納米ATO粉在涂料中的臨界體積濃度（CPVC）約為23％，當PVC達到23％后，涂層的導電性能較好。但進一步增大納米ATO的用量，對于涂層的導電性能的改善并沒有很大的幫助，相反，會影響涂層的色澤、透明度以及力學性能等。另外，基體樹脂的種類、溶劑的用量以及制備工藝等都對涂料的性能有明顯的影響。

由于納米ATO顆粒比表面積大、比表面能高，屬于熱力不穩(wěn)定體系，粉體顆粒自發(fā)的相互聚集，以降低整個系統(tǒng)的由han。這種形成團聚狀的二次顆粒，乃至三次顆粒，會破壞末的超細性和均勻性，影響納米粉末的性能，進而影響產(chǎn)品最終的使用性能。因此，影響涂料抗靜電性能的首要因素是納米ATO粉的高度分散問題。
2 抗靜電纖維
納米無機粉體改性纖維材料正逐步成為纖維材料改性的一個重要的發(fā)展方向。與其它類型的抗靜電纖維相比，納米級金屬氧化物型抗靜電纖維具有許多獨特的優(yōu)異性能，如不受氣候和使用環(huán)境的限制，穩(wěn)定性較好；納米級金屬氧化物不易從纖維上脫落，分布也較為均勻；纖維制備工藝簡單；纖維使用范圍廣泛，幾乎可用干任何需防靜電的場合等”。新型的納米級透明導電粉末，因其制品的透明性和優(yōu)良的導電性而備受人們的青睞。將納米ATO用于化學纖維抗靜電處理的途徑主要有3個：
1）在纖維紡絲時直接添加納米級ATO粉末，其關鍵是無機納米級ATO與纖維材料的相容性，需要添加特殊的分散助劑；
2）在原料（如毛條、滌綸絲）染色過程中添加納米級ATO或其水性懸浮液，使染色與功能化一步完成；
3）在坯布的染色或整理過程中添力口納米級ATO水性懸浮液。
東華大學纖維改性國家重點實驗室的王棟等人采用納米粉體ATO粉為抗靜電劑，以聚乙xi亞an（PEl）為分散劑，將納米ATO穩(wěn)定均勻地分散于去離子水中，并首次將該懸浮液作為聚丙烯腈纖維紡絲過程的預熱浴，來改善PAN纖維的抗靜電性。由于纖維內(nèi)外納米無機微粒的濃度差和初生PAN纖維內(nèi)部大量微孔的存在，納米ATO微粒能夠通過擴散、遷移進入纖維或吸附于纖維表層，當PAN纖維被拉伸、干燥、致密化處理時，納米ATO能留在纖維中并形成納米ATO局部接觸的導電通道，賦予PAN纖維抗靜電性。實驗結(jié)果表明納米ATO （VK-G06）改性PAN纖維的體積比電阻率下降三個數(shù)量級，具有良好的抗靜電性能，同時還基本保持了纖維原有的力學性能。另外，國家超細粉末工程研究中心也正開展將納米ATO應用于抗靜纖維的制備及其它多個領域的研究。
目前改善滌綸織物靜電性能的最主要的方法是采用有機抗靜電劑通過簡單易行的面料后整理技術進行抗靜電整理。粉體的摻雜量是影響抗靜電性能主要因素之一，在4％—8％銻摻雜量的試驗范圍內(nèi)，摻雜量越多，它的抗靜電性能越好，但粉體的顏色也隨之加深，將影響其在淺色紡織品上的使用。
纖維功能化是合成纖維的一個重要發(fā)展趨勢。我國是化纖的生產(chǎn)和消費大國，化學纖維抗靜電處理將是納米ATO粉的重要應用市場之一。
3 抗靜電塑料
納米ATO粉粒徑小，與塑料有很好的相容性，且色淺，為導電粉在塑料上的應用拓寬了領域。納米ATO粉在塑料表面抗靜電中應用需解決的主要問題是添加量與材料的機械力學性能之間的關系，以及納米粉體在基體樹脂中的分散問題，例如可以采用皮芯結(jié)構和多層擠出等特殊的工藝，這需要預先制備納米ATO導電塑料母粒。
4 結(jié)語
納米ATO粉（VK-G06）與傳統(tǒng)的抗靜電材料相比具有顯著的優(yōu)勢，在高分子材料抗靜電領域有著廣闊的應用前景，極具發(fā)展?jié)摿Α７e極探索納米ATO粉體新的應用領域，更好地為提高人們的生活水平作貢獻。