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测量导电硅橡胶的电阻率时需穿防静电服、防静电鞋
来源:防静电服_防静电鞋 作者:苏州顺腾净化科技有限公司 日期:2013年04月08日 访问次数:

     导电硅橡胶是一类既没有损失防静电服上述各种特点又具有导电功能的材料。1945年H.H.Baker在聚苯基乙基硅烷中加入胶体状无烟煤微粒,得到了半导电性物质,这是最早的一种有机硅导电聚合物。1951年英国Electrofilm公司发表了有关防静电服中加入Ag、Ni、Zn及不锈钢薄片的导电硅橡胶报道m引。另一方面,炭黑是一种合成橡胶的重要补强填充剂和最流行的导电性物质。在早期虽然已经把它作为增强填充料来研究,但是由于早期硅橡胶不含乙烯基,只能用过氧化苯甲酰为代表的酰基类过氧化物进行硫化,而炭黑阻碍这类硫化剂的硫化作用,因而使炭黑型导电硅橡胶的生产未获成功。后来由于含乙烯基的生胶(VMQ)的开发以及采用烷基类过氧化物作硫化剂使炭黑型导电硅橡胶的生产成为可能。1965年,信越化学工业公司开始研究添加炭黑的导电硅橡胶,有体积电阻率为101)‘cm级和10001~·cm级的产品上市,适应了20世纪70年代开始的计算器对导电硅橡胶的需要。
    防静电鞋是在生硅胶中添加各种的导电性物质而制成。这些导电性物质中的例子。在这些导电性物质中,炭黑的加工性、成型性能好,有一定的补强性,在一定程度上可以通过调节添加量来任意选择电导率的范围,因此是一种使用最普遍的导电性物质。
    关于炭黑的导电机制,1938年Kemp等人指出是“在高聚物中炭粒子在零点几纳米的距离内以链结构的形式相接触形成碳链(F电通道)而导通的”,其后又有Parkinson、Habgood、Bulgin、wack、,山等人的研究发表。另外,虽然Polly与Boonstra提出了“并不是因形成链而是由于电子在能隙间跳跃(隧道效应)而导通的,,理论,Beek提出了电场辐射学说,但以的等效电路模型的导电通路学说较为易于理解。
    在各种炭黑中,最好的是选用乙炔炭黑,它是用纯乙炔气高温热分解而制得的;它对防静电鞋硫化的阻碍小,而耐热性、导电性好。但它也存在着增强效应小,混炼时容易改变阻抗等缺点。与气相法二氧化硅(Aerosil 200)柑比,,用炭黑时因填充产生的交联密度的增加较少,硅氧烷与炭黑之问几乎不存在相当于二氧化硅与硅烷之间生成的物理化学键,也就是说增强性能差。Dannenbergn∞’指出“由于混炼破坏了碳结构而导致高阻”的情况在防静电服中也可以见到,尤其在常压加热硫化(HAV)中其影响更大。另外,由于滚筒旋转方向不同使炭黑排列取向也不同,从而影响阻抗也不相同。
    由炔黑制成的炭黑有Vulcan x一72和Ketjen黑EC(以下称K.B.EC),其中少量加入K.B.EC时呈现优异的导电性,混炼造成的电阻变化也不大,虽然其滚筒加工和挤压加工等成型性能好,但是存在难硫化和热稳定性不好等缺点而没有付诸实际应用。
    福田健等人近几年发现在含有硅橡胶(HMQ)存在下进行硫化可以改善它们的硫化性能及热稳定性,开拓了导电炉黑实用化的道路……。添加了HMQ就有可能得到体积电阻率为1n.。m的高导电硅橡胶,478  高分子材料导电和抗静电技术及应用
    另一方面,用金属粉末作为导电添加剂就可得到用炭黑不可能得到的体积电阻率为10~一10~。Q·cnl的材料。已经开始用在屏蔽电磁波干扰的弹性电极和大电流的大规模集成电路芯片载体用材料方面。如银的粉末或镀银的玻璃小珠等金属填充料的防静电服不可能是像在炭黑中的电子的隧道跃迁或电子的跳跃,而在粉末或珠体之间必须有连续接触,故需要大量的填充。生硅橡胶的强度极差(3~5kg/cm2),即使与作为补强剂的二氧化硅配合使用,大量填充金属粉末或镀金属珠体仍使力学强度明显下降。另外,在混炼时会破坏金属粉末的形状,并使金属剥离,相对密度的差别又使金属粉末沉降,因此不可能分散均匀。硅橡胶的特点是可在高温下使用.
但在高温下又存在着金属粉末的氧化、硫化造成电阻升高等许多问题,加热造成体积电阻率变化的情况。
    为了得到高电导率而又不损失原先特性的防静电鞋,已经开发了与金属纤维和碳纤维配合使用的制品,并且已经在连接器和屏蔽电磁波干扰用的垫圈等方面得到了应用。表8—27列出了加入各科导电物质配合料的硅橡胶一般特性与体积电阻率。
    现今市场上可以买到的防静电鞋的电阻率多数在5。10,Q.。m范围。用它与一般硅橡胶共混可配出直到10sQ.。m(图8-2g).随着配合条件不同,电阻率在10‘~10’。Q·cm范围内时重现性好(属抗静电橡胶范围),能稳定制造产品的电阻率为10sn.。m.
 

 

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