2.基于金屬系導(dǎo)電填料的抗靜電TPU
金屬系填料中目前應(yīng)用較多的是金屬粉末(Ag、Cu、AI、Ni等)、金屬纖維(銅纖維、鋁纖維、不銹鋼纖維等)和低熔點(diǎn)合金等。采用金屬粉末填充時(shí)存在添加量大、易發(fā)生熱氧化和對(duì)TPU老化有催化作用等缺點(diǎn)。其較大的加入量對(duì)TPU的力學(xué)性能也會(huì)產(chǎn)生較大的影響,產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。
采用金屬纖維填充時(shí),由于纖維狀填料彼此接觸概率更大,因此在填充很少的情況下便可獲得較高的電導(dǎo)率。一般來說,金屬纖維的長(zhǎng)徑比越大,TPU的抗靜電性能越好。目前,在TPU應(yīng)用中已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化金屬導(dǎo)電纖維的有日本日立化成公司的黃銅纖維,長(zhǎng)度2~15 mm、直徑40~120μm、添加量為10%時(shí),電導(dǎo)率可高于102S/cm。
金屬系導(dǎo)電填料的導(dǎo)電性雖然很好,但抗氧化性較差,隨著近些年來抗氧化技術(shù)的發(fā)展,它的開發(fā)和應(yīng)用才逐漸增多。目前對(duì)金屬系導(dǎo)電填料的研究關(guān)鍵是如何更好地解決抗氧化和共混過程中金屬填料沉降的問題。
若采用具有低熔點(diǎn)的金屬作為導(dǎo)電填料,在TPU熔融加工條件下,金屬處于液態(tài),可以改善 TPU的加工流動(dòng)性能,而不像固態(tài)填料那樣使加工性能變壞,在加工過程中強(qiáng)剪切的作用下,液態(tài)金屬被細(xì)化成納米尺寸的粒子,由于納米粒子是在TPU熔體中形成的,在TPU熔體的包覆和隔離下可以避免金屬的氧化。