抗靜電涂料的發(fā)展現(xiàn)狀及抗靜電機理探討-在線瀏覽
2024-09-29 14:22本頁面
【正文】 碳系材料配合使用。中海油常州涂料化工研究院在20世紀90年代初研制出抗靜電耐雨蝕涂層體系，該抗靜電涂層采用導(dǎo)電炭黑等作為導(dǎo)電填料，由于導(dǎo)電填料采用炭黑，其顏色為黑色；在本世紀初，該院又采用新型復(fù)合導(dǎo)電材料為導(dǎo)電介質(zhì)，研制出全新一代淺色抗靜電涂料。日本于1957年就開發(fā)和生產(chǎn)了各種類型的導(dǎo)電涂料。 20世紀80年代，美國斯坦福特研究所研究了一種保護飛機雷達罩的白色抗靜電涂料。20世紀后期，美國在聚氨酯等涂層中添加導(dǎo)電纖維等研制的抗靜電涂料，可以得到抗靜電性能優(yōu)異的涂層，并得到廣泛應(yīng)用[3]。 1972年，F(xiàn)Butch提出了復(fù)合型導(dǎo)電高聚物的導(dǎo)電無限網(wǎng)鏈理論，該理論認為在含有導(dǎo)電填料的高聚物體系中，當導(dǎo)電材料的使用量較小時，導(dǎo)電材料孤立地分散在高分子材料中，因而對復(fù)合材料電阻率的影響不明顯；隨著使用量的增大，當導(dǎo)電填料的濃度達到某一臨界值(亦稱為導(dǎo)電填料在該基體內(nèi)的臨界濃度)后，體系內(nèi)的導(dǎo)電填料便會“列隊”形成一個導(dǎo)電無限網(wǎng)鏈，導(dǎo)電微粒的“列隊”作用就如同橋的作用，使自由電子載流子從高聚物的這一端經(jīng)過橋達到另一端，從而使絕緣體變成了半導(dǎo)體或?qū)w，當貫穿的導(dǎo)電網(wǎng)鏈形成后，增加導(dǎo)電材料的使用量使導(dǎo)電通路更多，材料的電阻率隨導(dǎo)電材料的使用量增加而減小，但是遞減的速度大大降低。室溫下，典型的添加型導(dǎo)電涂層的電阻率(ρ)與導(dǎo)電填料用量(Vc)之間的關(guān)系如圖1所示[1]。熱力學(xué)理論認為，樹脂基料與導(dǎo)電填料之間的界面效應(yīng)對于導(dǎo)電回路的形成影響很大。隨著導(dǎo)電填料的增加，界面能過?，F(xiàn)象不斷增大，因此，導(dǎo)電填料的臨界濃度是一個與體系界面能有關(guān)的參數(shù)。 形成導(dǎo)電回路后如何導(dǎo)電主要涉及自由電子傳輸?shù)膯栴}。 在添加較多的導(dǎo)電填料條件下，主要是導(dǎo)電通道起主要作用。由于填料與基材存在接觸電阻而使σ0值有所偏差，臨界參數(shù)t與填料的形狀有關(guān)。但不同實驗者用不同模型來模擬導(dǎo)電性能的轉(zhuǎn)變，得到的臨界參數(shù)t值不同，他們的模型都沒有普適性。 當復(fù)合體系中導(dǎo)電填料含量較低、導(dǎo)電粒子間距較大時仍存在導(dǎo)電現(xiàn)象，該理論認為導(dǎo)電是自由電子遷移的結(jié)果。隧道效應(yīng)幾乎僅發(fā)生在距離很接近的導(dǎo)電粒子之間，間隙過大的導(dǎo)電粒子之
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