將原始試樣和試驗(yàn)一年后的樣品在掃描電鏡下進(jìn)行微觀形貌觀測。圖1~圖4為幾種樣品的SEM形貌圖?! ?.2 試樣電性能 圖5~圖10為各種材料在萬寧、江津和漠河試驗(yàn)站戶外暴露3年的表面電用和靜電半衰期變化結(jié)果(為了便于比較,圖中將表面電阻值取以10為底的常用對數(shù)進(jìn)行作圖)?! ?.3 分析與討論 試驗(yàn)結(jié)果表明,采用炭系填料的防靜電包裝材料,由于基體材料發(fā)生粉化,試驗(yàn)3~9個(gè)月起均出現(xiàn)不同程度的炭黑外露現(xiàn)象。這種炭黑外露明顯地使材料表面電阻值呈下降趨勢,表面電阻值分別下降了有1-3個(gè)數(shù)量級,靜電半衰期也略有下降或在約10%以內(nèi)上下波動?! ≡囼?yàn)同時(shí)表明,金屬系的兩種防靜電包裝材料,經(jīng)一段時(shí)間試驗(yàn)后,材料發(fā)生老化,表面出現(xiàn)微裂紋,表層金屬粒子部分脫落而出現(xiàn)微孔,結(jié)果使材料的表面電阻呈明顯的上升,增大了有2-4個(gè)數(shù)量級,靜電半衰期也略有增加?! ≡囼?yàn)中的大部分材料,在3個(gè)試驗(yàn)站的電性能試驗(yàn)結(jié)果差異很小,只有少數(shù)材料有一些差異。如防靜電ABS塑料(ⅡA)在江津、萬寧、漠河3站產(chǎn)外暴露其表面電阻均呈剮、趨勢,但萬寧站剮、集中在試驗(yàn)的前3個(gè)月,江津站集中在試驗(yàn)的前9個(gè)月,而漠河站則是呈逐漸減小趨勢。如表2所顯示,在試驗(yàn)期間,3個(gè)試驗(yàn)站中萬寧站的溫度和太陽輻射強(qiáng)度是最高的,漠河的溫度和凈輻射強(qiáng)度最低??梢娫摬牧蠈τ跍囟群吞栞椛漭^為敏感?! ∮梢陨戏治隹梢姡肯?、金屬系兩類防靜電高分子包裝材料受環(huán)境因素的影響差異是很大的,炭系導(dǎo)電填料的材料電性能參數(shù)(Rs、t1/2)呈下降趨勢,而金屬系導(dǎo)電填料的材料則是呈上升趨勢。這是因?yàn)樘肯档奶亢诘忍盍鲜且环N很有效的紫外線屏蔽劑,能在一定程度上延緩高分子基體材料的老化[5],當(dāng)表面高分子材料粉化后,炭粒外露,按照量子力學(xué)的隧道效應(yīng)理論,因熱振動而被激活的電子更容易越過隔層勢壘而到達(dá)相鄰粒子上,形成較大的隧道電流[6,7],直接表現(xiàn)為材料的導(dǎo)電能力增強(qiáng)。而金屬系的防靜電材料,與炭系防靜電材料相比,由于金屬粉末在混合料中不具有形成有利于導(dǎo)電的鏈?zhǔn)浇M織能力,通常金屬含量都要達(dá)40%-50%(乙炔炭黑導(dǎo)電填料通常只需15%-30%),才會使高分子材料的電阻率顯著下降[1,5],如此的高填料含量影響了材料的抗氣候老化性能。高分子材料粉化后,金屬粒子較易脫落留下微孔,同時(shí)基體材料老化后還形成了許多微裂紋,這都將使防靜電包裝材料的隔層勢壘和內(nèi)部分布電容增大口[5],增大電子躍遷的難度,導(dǎo)致材料導(dǎo)電性能下降?! ? 結(jié)語 a.在江津、萬寧、漠河3個(gè)試驗(yàn)站產(chǎn)外暴露的幾種炭系填料的防靜電包裝材料表面電阻、靜電半衰期呈下降,防靜電能力有所增強(qiáng); b.在江津、萬寧、漠河3個(gè)試驗(yàn)站戶外暴露的2種金屬系填料的防靜電包裝材料表面電阻、靜電半衰期呈上升,防靜電能力有所降氏。[ 參 考 文 獻(xiàn)?。荩?]趙擇卿.高分子材料抗靜電技術(shù)[M].北京:紡織工業(yè)出版社,1991.[2]杜仕國.聚合物抗靜電材料的研究與發(fā)展[J].工程塑料應(yīng)用,1998,26(10):31-34.[3]湯浩,陳欣方,等.復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料PIE效應(yīng)的研究與應(yīng)用[J].高分子材料科學(xué)與工程,1996,12(5):641.[4]中國氣象輻射資料年冊1998分冊[M].國家氣象中心,1998.[5]胡行俊。硬聚氯乙烯氣候老化行為規(guī)律研究(J).腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù),2002,14(1):45-48.[6]湯浩,陳欣方,等.復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料導(dǎo)電機(jī)理及電阻率計(jì)算[J].高分子材料科學(xué)與工程,1996,12(3):1-7.
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