在当今电子设备快速发展的时代,电子元件的轻量化成为了一个至关重要的课题。随着消费者对便携性、高性能以及长续航能力的追求,电子设备制造商们不断探索新的材料解决方案,以实现设备的轻量化目标。而防静电PEEK(聚醚醚酮)材料凭借其卓越的性能,逐渐成为这一领域的明星材料,为电子元件的轻量化和高性能化提供了有力支持。如何消除积聚在塑料制品表面的静电以及防止其表面产生静电,一直是高分子材料研究领域的热门方向。下面就跟电子展小编一起来探索下吧。
静电物体本身通常被认为是电中性的,当两种化学组成不同或者物理状态不同的材料相互接触摩擦时,它们各自的表面都会发生电荷再分配。当两种物质重新分离后,每种材料上都会带有比接触前过量的正或负电荷,这种形式产生的电荷就是静电。静电现象在聚合物的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。塑料材料在摩擦时,易带上静电。塑料产生静电的大小,可用其表面电阻率或体积电阻率来表示。不同类型的塑料制品往往显示不同的表面电阻率和体积电阻率。一般情况下表面电阻率或体积电阻率越大,塑料制品越容易积蓄表电,静电危害也就越显著。其带电的顺序为:(正电)聚氨酯、尼龙、醋酸纤维、聚丙烯、聚酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、氯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯、聚四氟乙烯(负电)。
静电危害
(1)触电在一般情况下,静电不至于对人身造成直接的伤害,但也会发生触电现象,因为很少的静电荷,就足以形成非常高的静电压。例如,在电影胶片的生产过程中,产生的静电压有时会高达几千伏,使人很易触电。一般产生触电的静电压为8000V。
(2)放电当产生的静电压大于500V时,就能发生火花放电,若这时环境中有易燃物质存在,则往往会导致重大的火灾和爆炸事故,如一些矿井爆炸起火事故,就是因塑料制品产生静电火花所致。
(3)静电吸引力和斥力作用而产生的问题例如,在塑料薄膜的制造过程中,由于产生静电吸引力,使得薄膜黏附在机械上,不易脱离。又如,由于静电吸引力,塑料制品会吸附空气中的灰尘,影响制品美观;电影胶片生产过程中由于静电而影响电影的清晰和唱片的音质等。
抗静电方法
1)在塑料制品加工过程中使用导电装置消除静电。
2)增加塑料制品加工和使用环境中的空气湿度,有利于抑制静电荷的产生并促进电荷的泄漏。
3)采用与结构型导电高分子材料共混或通过接枝共聚改变聚合物结构,使其带有较多的极性基团或离子化基团,降低电阻率,增加导电性。
4)使用强氧化剂氧化或采用电晕放电处理塑料制品表面,提高材料的表面导电性。
5)在制品表面涂覆导电性涂层或复合一层导电性薄膜。
6)在塑料中添加导电性填料,如石墨、炭黑、金属或金属氧化物粉末等,通过混炼将导电填料分散到塑料中,使其成为复合导电塑料。
7)添加抗静电剂,对材料进行抗静处理,使其表面活化,提高材料的表面电导率。抗静电应用静电消除要求体积电阻率小于10^12 Ω·cm以下,而实际上大部分塑料(PF、PVA除外)的体积电阻率都达不到静电消除的要求,都要进行抗静电处理。电磁屏蔽要求体积电阻率在10~10^4 Ω·cm。电磁波干扰实质上属于噪声干扰,计量单位为分贝(dB)。
屏蔽效果的好坏,可分以下几个档次:低屏蔽10~30dB;中屏蔽30~60dB;好屏蔽60~90dB;高屏蔽>90dB。例如电子设备要求屏蔽达35dB以上。电的导体要求体积电阻率在10 Ω·cm以下。抗静电材料塑料制品是否会带静电或带静电的大小可用体积电阻率或电导率来评价。绝缘体:体积电阻率 >10^12 Ω·cm或电导率 <10^-9S/cm。半导体:体积电阻率10^6~10^12Ω·cm,或电导率2~10^-9S/cm。导体:体积电阻率 <10^6Ω·cm,或电导率 >2S/cm。良导体:体积电阻率 <10Ω·cm抗静电塑料要求其体积电阻率必须降至10^12 Ω·cm以下;导电性塑料要求其体积电阻率小于10^6Ω·cm或电导率大于2S/cm。在PEEK电子元器件中,PEEK特种工程塑料(Peek Special Engineering Plastics)凭借其是C级绝缘材料,在高温高压高湿等环境下也能保证优异的绝缘性能,在电线电缆、能源、家电、汽车领域及电子电气领域被广泛应用,对增强电子元器件的防静电有着良好作用。
在电子元件轻量化的过程中,使用轻质、安全、高性能的材料是至关重要的,当前应用非常多也非常成熟的电子元件轻量化材料包括PEEK改性塑料及其复合材料、弹性体以及以铝合金为主的轻质合金,而PEEK防静电材料,作为其中的一种,也在电子元件轻量化中扮演了重要角色。
PEEK防静电材料则是在PEEK改性塑料的基础上进行改性,具有防静电性能,能够有效地避免静电的产生和积累,降低电子元件的故障率。并且防静电PEEK具有良好的热传导性和机械性能,可以有效降低电子元件的重量和成本。PEEK材料因其具有很好的机械性能,能够承受高温、高压等恶劣环境下的使用,有很好的耐化学性能,能够在酸、碱等腐蚀性环境中稳定使用,还有非常好的减震和隔音效果,能提高电子设备的使用体验。因此在航空、汽车、医疗、半导体、电子行业等领域得到了广泛应用。电子元件轻量化的关键是使用轻质、安全、高性能的材料,并合理设计元件结构。在选择轻量化材料时,需要根据具体的应用场景和要求进行综合考虑,以达到非常优的轻量化效果。
随着科技的不断发展,相信PEEK防静电材料在电子元件轻量化领域中的应用将会越来越广泛。
对于PEEK材料来说,其防静电参数主要包括以下几个方面:
1.表面电阻率:表面电阻率是衡量材料表面导电性能的一个重要参数。PEEK材料的表面电阻率通常在10^6-10^9Ω·cm之间,这意味着它在干燥的环境中具有一定的抗静电性能。
2.体积电阻率:体积电阻率是指材料内部的导电性能。PEEK材料的体积电阻率通常在10^810^11Ω2·cm之间,这意味着它在湿润的环境中具有良好的抗静电性能。
3.电介质常数:电介质常数是描述材料在外加电场作用下极化程度的一个参数。PEEK材料的电介质常数通常在2.5-3.5之间,这意味着它具有良好的抗静电性能。
4.介电强度:介电强度是指材料在外加电场作用下,能够承受的高电压。PEEK材料的介电强度通常在20kV/mm以上,这意味着它具有很强的抗静电能力。
5.耐电压击穿:耐电压击穿是指在一定条件下,材料能够承受的高电压。PEEK材料的耐电压击穿通常在10kV/mm以上,这意味着它在高压环境下也能够保持良好的抗静电性能。
总的来说,PEEK材料具有良好的防静电性能,能够在各种环境条件下保持稳定的抗静电性能。这使得它在电子、航空、汽车等领域有广泛的应用。但我们需要注意的是,虽然PEEK材料具有很好的抗静电性能,但是如果在使用过程中不注意保护,仍然可能会受到静电的影响。因此,我们需要在使用过程中采取适当的措施,如使用防静电手套、防静电工作台等,来确保我们的安全。
防静电PEEK材料以其优异的性能和独特的防静电功能,正在成为电子元件轻量化和高性能化的关键材料。电子展小编觉得,随着技术的不断进步和应用的不断拓展,它将在电子设备制造领域发挥越来越重要的作用,为推动电子技术的进一步发展做出重要贡献。
文章来源:权玖PEEK