塑料是绝缘体吗为什么（塑料的绝缘性和导电性分解）
导电塑料，我们不妨从2000年开始说起，在这一年，诺贝尔化学奖颁给了美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树，以表彰他们有关
导电聚合物的发现和发展，即塑料在经过特殊改造之后，可以像金属一样产生导电性。
那么塑料又为什么会导电呢？是因为塑料是高分子聚合物，分子中有很多个碳原子、氢原子，“手拉手”地连接成长链。碳原子有相互“拉”着一个或几个电子的能力。“拉”几个电子的碳原子，控制电子的能力相对较弱，使塑料具有成为半导体的潜质。
如果对塑料进行掺杂，那么碳原子又会很容易地被掺杂物夺走电子，而留下空位。这好比挤满汽车的停车场，一旦有一辆车从出口离开车场，另一辆车就能进入一样。当外界施加一定的电压后，聚合物分子中空位附近的电子就会进入空位，并造成新空位，这样交替持续就造成电流，使塑料成为导体。
导电塑料的电磁屏蔽性、抗静电性、导电性优良，被广泛应用到电子、半导体、电磁波屏蔽等领域，随着电子、半导体等产业发展。据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年中国导电塑料行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，2021年全球导电塑料行业产量已增长至34.5万吨；预计2026年，全球导电塑料市场需求量将增长至80万吨。
一、导电塑料如果根据导电原理进行分类，一般有以下几种：
塑料一直以其优异的绝缘性能，被广泛应用在我们的生活中。不过，对其导电性的研究和改性，也一直在进行中，目前至少有四类导电塑料已经被成功开发。包括：
-共轭导电聚合物
-电荷转移聚合物
-离子导电聚合物
-导电填料/聚合物复合材料
二、根据制成方法进行分类
用物理方法制成的导电塑料称为复合型导电塑料，用化学方法制成的导电塑料称为本征型（又称结构型）导电塑料。
1.本征型导电塑料
是指高聚物本身具有导电性或经过化学改性后具有导电性的塑料，能发挥自身化学结构的作用，使其本质上能够导电，再通过化学方法进行掺杂以增长其导电性。
2.复合型导电塑料
是指经物理改性后具有导电性的塑料，一般是将导电性物质如炭黑、碳纤维、石墨、金属粉末、金属纤维等掺混于树脂中制成。目前90%的导电塑料都属于复合型，其应用广泛。
三、塑料导电改性的配方设计要点
塑料导电配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看来很简单，但其实包含了许多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多，本文为大家提出一些要点，如果对本部分内容感兴趣可以留言告诉我们，我们之后将为大家详细介绍。
(1）根据塑料制品的用途和树脂的品种选择不同加物。
(2）根据塑料制品的特殊要求选择不同添加物及其用量（毒性要求、透明度要求、温湿度要求等）。
(3）塑料的玻璃化温度Tg对抗静电剂加入量有影响，Tg低于室温的抗静电剂效果发挥更好，加入量少。
(4）对于结晶型树脂，抗静电剂的加量要比非晶型树脂大，因为抗静电剂一般存在于树脂的非结晶区，通过非晶区向制品表面的扩散。
(5）注意抗静电剂与其他添加剂的关系。
(6）需要选用抗静电剂时，一般选用几种抗静电剂协同使用。
(7）树脂对导电加物有选择性，见表如下：
四、导电塑料的制造
目前，应用最广泛的导电塑料是将导电填料或离子导电聚合物与其他聚合物复合获得。常见的导电填料包括炭黑、石墨、碳纤维、石墨烯、碳纳米管、钢纤等，而最常用的离子导电聚合物是聚醚的嵌段共聚物。
例如将pC/ABS、pC、ABS、pA、ppE 等树脂与镀镍碳纤维、不锈钢纤维等导电物质结合，通过塑料与填料混合，经过塑料加工工艺，导电性得到一定的提升，实现了从绝缘体到半导体再到导体的巨大变化，从而使其具有EMI屏蔽功能和接地功能。
两种方案都需要实现导电助剂在聚合物中形成导电通路，最终材料的导电性与导电助剂性质、聚合物性质、加工工艺、导电网络等密切相关。
在鞋类旋钮扣内部耐磨功能件、鞋眼扣等各类扣具的应用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63耐磨、耐寒抗冲击、耐腐蚀、强韧型扣具专用工程塑料，与传统的pOM和尼龙材料相比，Z63材料具有更好的耐磨性，比尼龙更强韧且不受水份影响，Z63优异的注塑加工流动性和强韧的力学性能，可大幅提升扣具的熔接痕强度。
Z63材料强韧的机械性能从零下40度到80摄氏度都有保持，可以帮助解决pOM扣具耐磨不够、韧性不够、容易脆断的问题（特别是低温脆断的问题），Z63材料的吸水率只有尼龙66的六分之一，水份对Z63材料做的扣具功能件的拉力影响很小，Z63材料注塑完就具备强韧的力学性能，无需水处理。另外，Z63材料具有比pOM、pA66等传统材料更优异的耐腐蚀性，Z63材料耐酸碱、耐盐耐海水、耐水解，可以在多种严苛的环境中工作。
不同表面电阻率导电塑料的应用
目前，一般我们用表面电阻率来表征某种材料对电流的阻抗大小，表面电阻率越小，导电性越强。导电塑料也可依此分类。
按照表面电阻率的不同，材料可以分为：
＞绝缘材料：1012~1015 ohm/sq
＞抗静电材料：1010~1012 ohm/sq
＞静电耗散材料：106~1012 ohm/sq
＞导电材料：≤105 ohm/sq
＞电磁屏蔽材料：101~103 ohm/sq
那不同表面电阻率导电塑料有什么不同，各自又有什么应用？
接下来，我们就看看根据表面电阻率从大到小，分别对应的导电塑料的类别和其主要作用。
一、绝缘塑料
绝缘塑料容易产生静电，静电产生后电荷保持在物体表面，不易消散。
✚静电：因摩擦、接触分离、感应、传导、空气流动使物体表面正负电荷发生分离的一种物理现象。
绝缘材料产生静电后，静电局部累积，电荷静止
静电危害：常见的静电危害为静电吸灰。另外局部静电的电位很高，容易向带异种电荷或不带电的物体放电，放电可能发生人体触电感受、敏感元器件击穿、引燃引爆等。
爆炸引燃：加油站或可燃性气体液体运输储存环节，如果产生静电放电，放电火花极易引起大火或爆炸。
二、抗静电塑料
抗静电塑料可使产生的静电电荷通过材料表面和内部导电通路，快速并平均分散在整个材料中，这样一方面可以防止静电局部累积产生高电位，另一方面通过整个材料的通路使静电耗散掉。
一般防止灰尘吸附的场合会考虑抗静电级别的材料。
抗静电材料产生静电后，静电快速均匀分散到整个材料中
三、静电耗散塑料
静电耗散塑料可更快速将产生的静电消除，一般电阻率为106~109 ohm/sq。这种材料会使静电更快速地传导至整个材料内部；在接地的情况下，静电会传导到地下，使材料不带电。
静电耗散塑料主要用于半导体的保护。
敏感微电子元器件如果受到静电放电，只需80V的放电电位，就会被击穿而丧失功能。因此在半导体行业，与敏感元器件可能接触的一切物体，都需要使用具有静电耗散功能的材料。
集成电路受到静电放电而发生功能丧失
四、导电塑料
导电级塑料可以替代金属的一些功能，实现导电。其产生静电的可能性更小，同时其耗散静电的能力更强。它有三个功能：
耗散静电：与静电耗散级别的材料一样的应用场景，使用在半导体周边或者防爆的场合；
导电通路：遥控器按钮中导电通路的开关，是导电塑料的一个典型应用；
电磁屏蔽：金属可以有效地屏蔽电磁波，导电级材料可以做到相当的水平。
五、电磁屏蔽塑料
电磁屏蔽的原理是对于干扰源电磁波的反射与吸收，一般是通过材料对电磁能流进行反射和引导作用，在内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化场，从而减弱源电磁场的辐射效果，其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。
主要用于集成电路、汽车电子、电气等领域EMI屏蔽外壳以及中、高压电缆中使用的半导电屏蔽料。例如通信基站的悬挂结构件、电源盖板、屏蔽腔，还包括通信假面板、连接器（光纤护套、电源护套等）电脑显示器后壳、导光盒，以及军工用品等。
在各类绞织纱罗综的应用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63耐磨强韧型工程塑料，可以帮助解决传统的pOM材料在应用中可能会遇到的问题：pOM棕丝耐磨不够、棕口易起毛、韧性不够而脆断、内应力和后结晶引起尺寸不稳定等。
苏州维本Wintone Z63材料在纱罗综、绞织综的应用上的特点是：优异的耐磨性、高流动性易注塑加工、棕眼光洁不起毛、强韧且不受水份影响、抗脆断、耐寒耐高温、耐酸碱耐腐蚀、注塑内应力小并且后结晶影响小、尺寸稳定性高。可以帮助解决常规的pOM材料（如杜邦的pOM 900p）耐磨耐疲劳性不够、韧性不够而产生的断折问题、棕眼易起毛、棕丝尺寸不稳定的问题。
导电塑料的优势
也许，你会说需要导电级别的材料的话，直接用金属就好了，还费神弄什么导电塑料呢？其实，由于金属材料中电子可自由移动，当带电体靠近金属时，金属表面很容易发生感应起电。即使金属接地，感应起电依然无法避免。
金属上的感应电荷，也会与接触的物体发生放电，而且在放电时可能产生比半导体材料更大的放电电流。所以在半导体领域不能使用金属做包装；在防灰尘效果上，金属也不优于抗静电塑料。
不仅如此，导电塑料与金属比，还有其他优势：
-密度更低，只有金属的1/5左右；
-产品设计自由度高，可以成形复杂制件；
-加工方便，制造成本低；
-耐化学品性更优异；
-疏水性更优；
在塑胶扎带的应用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63材料，作为一款耐寒耐干、免水煮强韧型扎带专用工程塑料，与传统的尼龙材料相比，Z63材料具有更好的刚性和韧性、可以帮助解决pA66扎带拉力不稳定并且容易脆断的问题（特别是低温脆断的问题），Z63材料的吸水率只有尼龙66的六分之一，水份对Z63材料做的扎带的拉力影响很小，Z63材料注塑完就具备强韧的力学性能，无需水处理。
另外，Z63材料具有比pA66更优异的耐腐蚀性，Z63材料耐酸碱、耐盐、耐水解等各类化学溶剂，可以在海洋船舶、电镀槽等各种严苛的环境中工作。
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