抗靜電劑開(kāi)發(fā)是關(guān)鍵
王文廣介紹說(shuō)，塑料是人們最熟知的材料之一，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和百姓生活的方方面面。除了質(zhì)輕、韌性好、耐腐蝕、易加工的特點(diǎn)外，它還有一個(gè)突出的特點(diǎn)就是電絕緣性，利用這一特性，人們用塑料制作電線(xiàn)電纜的保護(hù)層。而隨著塑料應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，在某些場(chǎng)合和領(lǐng)域，塑料的絕緣特性卻變成了致命的弱點(diǎn)。
塑料作為絕緣體，產(chǎn)生靜電是不可避免的，而在人們的日常生活和生產(chǎn)中，靜電放電造成的危害卻是不容忽視的。如電子工業(yè)中各種靜電敏感性元件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯放過(guò)程，靜電放電會(huì)擊穿集成電路和精密的電子元件；在化工、煉油業(yè)、采礦業(yè)中有許多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)場(chǎng)所，靜電放電引發(fā)的爆炸和火災(zāi)事故也是屢見(jiàn)不鮮。如何解決塑料制品大量應(yīng)用伴生的靜電危害，已經(jīng)引起人們的重視，抗靜電塑料的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用成為塑料行業(yè)又一重要的課題。
要到達(dá)抗靜電的目的，最常用且行之有效的方法是在塑料中添加導(dǎo)電物質(zhì)來(lái)降低材料表面電阻率。目前抗靜電塑料主要有抗靜電劑填充型、碳系填充型和金屬填充型。而抗靜電劑又分為低分子型抗靜電劑和高分子型抗靜電劑。
據(jù)王文廣介紹，由于低分子型抗靜電劑穩(wěn)定性差，國(guó)際上目前的主攻方向?yàn)楦叻肿有涂轨o電劑。高分子型抗靜電劑亦可稱(chēng)為永久性抗靜電劑，它不會(huì)像低分子型抗靜電劑那樣水洗后或長(zhǎng)時(shí)間使用后便喪失導(dǎo)電性。高分子型抗靜電劑分為聚醚型和離子型，生產(chǎn)廠(chǎng)家主要集中在日本、瑞士和美國(guó)。
清華大學(xué)高分子材料學(xué)院教授于建介紹說(shuō)：“低分子抗靜電劑我國(guó)雖有生產(chǎn)，但產(chǎn)品的穩(wěn)定性差，使用效果不理想。20年前，國(guó)外永久型的高分子抗靜電劑就已經(jīng)有了成熟的技術(shù)，而我國(guó)到目前高分子抗靜電劑的生產(chǎn)還沒(méi)能形成氣候，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求基本上是靠進(jìn)口來(lái)滿(mǎn)足。”
“與國(guó)外相比，我國(guó)的抗靜電劑的研制和生產(chǎn)還存在了很大的差距，高分子型抗靜電劑主要依靠進(jìn)口。我國(guó)是電子電氣及其零配件的生產(chǎn)大國(guó)，特別是在深圳等電子零配件生產(chǎn)和加工集中的地區(qū)，對(duì)抗靜電塑料的需求量較大。高分子型抗靜電劑生產(chǎn)技術(shù)雖有一定難度，但其產(chǎn)品附加值也高，國(guó)內(nèi)的科研單位和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)這方面的開(kāi)發(fā)力度。”王文廣也表達(dá)了同樣的看法。
導(dǎo)電塑料青出于藍(lán)勝于藍(lán)
盡管塑料的導(dǎo)電與抗靜電的原理是一樣的，都是降低塑料的表面電阻，與抗靜電塑料相比，導(dǎo)電塑料的應(yīng)用卻是青出于藍(lán)而勝于藍(lán)，其發(fā)展?jié)摿h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了抗靜電塑料。
眾所周知，塑料在許多領(lǐng)域替代金屬材料已成為大勢(shì)所趨，導(dǎo)電塑料既保留了塑料本身的易加工成型、設(shè)計(jì)靈活、質(zhì)量輕、柔性好、高強(qiáng)度，低成本的優(yōu)勢(shì)，又具有了金屬所具備的良好的導(dǎo)電性。事實(shí)上，導(dǎo)電塑料一旦被賦予了導(dǎo)電的特性，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏訌V闊。
記者了解到，目前國(guó)際上導(dǎo)電塑料在手機(jī)電池、太陽(yáng)能電池、電子芯片、電子顯示屏、超導(dǎo)領(lǐng)域以及生命科學(xué)領(lǐng)域都已經(jīng)有了實(shí)際應(yīng)用，為這些行業(yè)帶來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了美國(guó)和日本的三位科學(xué)家，以表彰他們?cè)趯?dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展上作出了杰出貢獻(xiàn)。其中美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的馬克迪爾米德將導(dǎo)電塑料與納米技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，制造出納米級(jí)纖維和納米電子線(xiàn)路。一塊納米電子線(xiàn)路板的成本僅為1美分。
2007年，飛利浦公司的研究人員舍棄了傳統(tǒng)的硅材料，改用塑料芯片，制造出一個(gè)郵票大小的顯示屏。這種顯示屏有3.5平方厘米，包含4096點(diǎn)像素，能以每秒100次的速度更新畫(huà)面。英國(guó)劍橋的風(fēng)險(xiǎn)投資公司創(chuàng)辦的Plastic Logic公司也開(kāi)發(fā)出了以塑料為原料的微芯片。此外IBM、三菱、日立、朗訊等公司也都研制成功了塑料芯片。與硅芯片相比，塑料芯片價(jià)格則非常低廉，僅為硅芯片的1%~10%，極具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
在機(jī)器人制造領(lǐng)域，導(dǎo)電塑料更是發(fā)揮了重要作用。采用裝有塑料芯片的微電腦控制的機(jī)器人，比采用硅芯片的機(jī)器人更靈活，更容易操縱，采用導(dǎo)電塑料制造出來(lái)的機(jī)器人的肌肉富有彈性，用電化學(xué)方法控制這種人造肌肉，可以使之膨脹和收縮，并按指令做出各種動(dòng)作，幾乎能夠以假亂真。這是機(jī)器人制造技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。
在生命科學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家把導(dǎo)電塑料與生命科學(xué)結(jié)合起來(lái)，可以制造出人造肌肉和人造神經(jīng)，以促進(jìn)的DNA生長(zhǎng)或修飾DNA，這將是導(dǎo)電塑料在應(yīng)用上最重要的一個(gè)趨勢(shì)。
另外，導(dǎo)電塑料在傳感器、隱型涂料中也發(fā)揮無(wú)可替代的作用。
2011年2月，澳大利亞昆士蘭大學(xué)和新南威爾士大學(xué)的三位科學(xué)家里利用離子束技術(shù)應(yīng)用到塑料膜材料上，使其具備類(lèi)似金屬的功能，并能像導(dǎo)線(xiàn)一樣導(dǎo)電，當(dāng)溫度低到一定程度時(shí)，它甚至可以變成超導(dǎo)體。澳大利亞的科學(xué)家應(yīng)用這種材料參照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制作了電阻溫度計(jì)，與同類(lèi)型的鉑電阻溫度計(jì)對(duì)比測(cè)試時(shí)，導(dǎo)電材料制作電阻溫度計(jì)顯示了更優(yōu)越的性能，這種薄膜的導(dǎo)電性可以進(jìn)行精確的調(diào)整或設(shè)定，而且這種新材料可以利用現(xiàn)有的微電子工業(yè)常用的設(shè)備制造出來(lái)。相比傳統(tǒng)的高分子半導(dǎo)體材料，這種新材料抗氧化能力提高了很多。
加強(qiáng)合作拓展市場(chǎng)
鑒于導(dǎo)電塑料在諸多高新技術(shù)領(lǐng)域的具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)電塑料不僅在抗靜電添加劑、計(jì)算機(jī)抗電磁屏幕和智能窗等方面的應(yīng)用已有快速的發(fā)展，而且在發(fā)光二極管、太陽(yáng)能電池、移動(dòng)電話(huà)、微型電視屏幕乃至生命科學(xué)研究等領(lǐng)域，在我國(guó)也將有廣闊的應(yīng)用前景。此外，導(dǎo)電塑料和納米技術(shù)的結(jié)合，還將對(duì)分子電子學(xué)的迅速發(fā)展起到推動(dòng)作用。于建表示，在許多領(lǐng)域，高分子材料替代金屬材料是大勢(shì)所趨，隨著技術(shù)的進(jìn)步與產(chǎn)品的成熟，我國(guó)導(dǎo)電塑料的市場(chǎng)將規(guī)模日益增長(zhǎng)。
目前，我國(guó)有一些大學(xué)和科研院所從事導(dǎo)電塑料的研究，但多數(shù)以基礎(chǔ)理論研究為主，而現(xiàn)有的生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)從事的是低檔的抗靜電塑料的生產(chǎn)，高技術(shù)含量、高附加值的導(dǎo)電塑料的生產(chǎn)鮮有問(wèn)津。科研院所與生產(chǎn)企業(yè)間沒(méi)有建立起良好的合作關(guān)系、形成有效的合作模式，總體上講，我國(guó)在這一領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)還處于一盤(pán)散沙的局面。
對(duì)此， 王文廣表示，他們組織召開(kāi)本次研討會(huì)開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)外專(zhuān)業(yè)導(dǎo)電、抗靜電會(huì)議先河，填補(bǔ)了同類(lèi)會(huì)議的歷史空白。其目的就是要將導(dǎo)電塑料上下游的相關(guān)單位匯集到一起，加強(qiáng)業(yè)界的溝通與合作，齊心協(xié)力解決導(dǎo)電塑料行業(yè)面臨的技術(shù)、生產(chǎn)、市場(chǎng)、應(yīng)用等共性問(wèn)題。他還透露，與會(huì)的代表一致認(rèn)為召開(kāi)這樣的會(huì)議十分必要，希望每年都有這樣的會(huì)議舉行，以促進(jìn)本行業(yè)的發(fā)展。
