采用导电填料生产抗静电塑料薄膜

 采用导电填料不仅可以生产防静电塑料薄膜，而且由于其抗静电性基于填料的导电性，抗静电塑料薄膜的抗静电持久性，较表面活性剂型抗静电薄膜好，抗静电性受环境湿度的影响也比较小。
对填充型抗静电包装塑料的研究和应用得最多的是炭黑体系的抗静电材料，其性能主要取决于导电填料的种类、骨架结构、分散性能、表面状态、添加浓度等，与塑料材料的种类、结构、填料加人的工艺方法等因素也有很大关系。乙炔炭黑和高温石墨化炭黑，其结构稳定，不易氧化，容易在高分子中形成伸展的链式或网状组织，可以得到优良的抗静电性能。为了提高炭黑体系的抗静电性能，还常常将它与金属氧化物、弹性体等物质混合使用，例如炭黑与陶土、滑石粉等惰性填料组成二元填料，可以将电阻率降低一个数量级，利用炭黑、陶土二元填料可以制得体积电阻为10-1〜105n•cm的导电性材料。
炭黑型抗静电薄膜性能上存在不透明以及只能生产黑色薄膜两大局限，但因其价格相对比较低廉、性能优良，性价比优势突出，因此在工业生产中的应用仍相当广泛。
需要引起注意的是，应用炭黑制造抗静塑料制品，和采用普通表面活性剂类抗静电剂制造抗静塑料制品有很大的差异：在炭黑的
加入量较低时，塑料的电阻率变化很小，当炭黑量增加到一定的水平以后，电阻率开始出现较大的下降，且电阻率的下降出现在一个狭窄的突变区域，在此区域内炭黑用量的微小变化，均会导致电阻率的显著变化，这种现象称为“渗滤现象”；与渗滤现象相关联的、炭黑在基体中形成连续的导电通路或网络所需的临界用量，通常称为“渗滤阈值”。对于抗静电用炭黑，渗滤阈值越低越好。由于炭黑用量低于渗滤阈值时，塑料的电阻率很高，而高于此值时塑料的电阻率则迅速下降，应用炭黑作抗静电剂制备表面电阻率106-109n的抗静塑料难度较大，往往只能制备表面电阻率为103〜106Q的导电级塑料，因此目前应用较多的是炭黑填充导电塑料。
由炭黑与单一聚合物共混制备的抗静电或导电材料，通常需要填充15%〜20%(质量分数）的炭黑。只有当相邻两个炭黑粒子之间的距离缩短到1.5-lOnm时，两粒子相互导通，进而形成导电通道；相邻两个炭黑粒子之间的距离约0.35nm时，粒子间的接触可近似为纯粒子的接触。高填充会带来许多不利影响，如体系的熔体黏度增大、加工性能变差；材料力学性能特别是冲击强度明显降低；炭黑粒子容易从塑料中脱落，造成对环境的污染；电阻率不易精确控制，再现性差等，因此如何降低炭黑填充量，是改善抗静电或导电聚合物性能的一个十分重要的问题。
影响炭黑填充复合抗静电和导电塑料的性能因素很多，首先在于炭黑本身的基本结构及粒径分布。工业中所使用的炭黑粒子，不仅以原生态粒子形式存在，还有由于原生态粒子经化学键合而形成的凝聚体。在凝聚过程中，由大量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为高结构炭黑；由少量链枝的原生凝聚体构成的炭黑称为低结构炭黑。高结构炭黑链枝多，形成网络结构的概率大，因而导电性也好。