[发明专利]一种均一型抗静电薄膜材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种均一型抗静电薄膜材料的制备方法，属于薄膜技术领域。本发明技术方案采用过氧化氢溶液改性处理二氧化钛溶胶，过氧键的存在使二氧化钛胶体带负电荷，二氧化钛胶体在静电斥力的作用下不会相互聚集长大，从而稳定分散在溶液中，通过其有效分散并与基体溶胶有机的结合，通过有效的分散体系掺杂至基体溶胶中，材料之间的结合强度变高，均匀性能有效提高；在本发明技术方案中，通过在抗静电薄膜的胶凝过程中，氧化锡通过与硅酸乙酯水解产物的缩聚形成–Sn–O–Si–的三维网络结构而嵌入到SiO₂的凝胶骨架中，其中一部分Sn原子被Sb³⁺取代，产生多余的电子使载流子浓度提高从而使薄膜产生导电性，从而有效改善材料的导电性能。

技术领域

本发明涉及一种均一型抗静电薄膜材料的制备方法，属于薄膜技术领域。

背景技术

静电带来很多问题，主要是静电吸附和静电放电。带电体会吸附空气中带相反电荷的微粒，造成产品不美观。静电吸附的灰尘会造成电子器件失灵、热封困难等其他难题。这些微粒可能会携带病毒，对人体的健康造成威胁。静电放电分为电晕放电、刷型放电和火花放电。带电的薄膜表面形成一定的电位，两个相对的电极系统中，若是其中一个或者两个电极曲率比较大，如同平板电极相对针状电极或者针状电极相对针状电极，电场会在尖端附近聚集，在周围形成一定的电场。如果电场强度高于介质的击穿强度，就会产生连续或间断式的静电放电。电晕放电是在不均匀电场中以式局部击穿形式表现出的气体放电，放电的能量较低，有微弱发光现象，发光区域和极间电压是正比关系。刷型放电是导体和绝缘体之间的放电形式，能量较大，有放电声光，发生于尖端电极和平面之间。火花放电需要足够高的电压，两电极的电荷瞬间被中和，静电放电存在很大的安全隐患。

静电的预防可分为防止静电的产生、减少和消除静电荷两种。防止静电荷的产生包括控制温度、湿度和尘埃等。工作人员应佩戴静电防护产品，防止人体带电；控制运送和分离的速度；使用抗静电包装；通过掺杂增加基体的导电性能等。对于静电敏感产品，比较简单的方法就是使用静电包装，阻止静电的产生。多数薄膜具有优良的机械性能、高透光度等被广泛应用在很多日常用品的包装上面，比如各类食品、电子器件和元件像是液晶显示器、阴极射线管、等离子体显示器、电脑电视和各类仪器仪表等等和建筑材料。但是薄膜大多是高分子材料，绝缘性比较好，薄膜的表面积比较大，在薄膜卷曲和折叠的过程中容易摩擦产生静电荷。为了达到抗静电的目的必须对其进行改性使它具有抗静电的能力，常用的方法是添加抗静材料。

抗静电材料种类比较多，常用的抗静电材料大概分为以下几类，第一类抗静电剂根据在水中电离后，按既含有亲油基又含有亲水基的部分分为阴离子型、阳离子型和中性的分别分为阴离子抗静电剂、阳离子抗静电剂和中性抗静电剂。如二醇属于中性抗静电剂，磺酸盐属于阴离子型抗静电剂而季铵盐类属于阳离子抗静电剂。第二类是导电聚合物，主要分为噻吩类、吡咯类和苯胺类等。第三类是金属和金属氧化物，比如铜微粒、银纳米线、氧化锌、氧化铟锡和氧化钛等。第四类是碳系材料，常用的碳材料包括炭黑、碳纤维和碳纳米管等。

抗静电薄膜的制备方法有很多种，一般根据不同的抗静电剂种类分为不同的方法。表面活性剂类型的抗静电剂，常用的方法是内加抗静电剂和表面涂敷法。导电颗粒型如金属、金属氧化物、抗静电剂和碳系等抗静电剂和碳系等常用的方法是导电填料技术或者表面沉积技术。而导电聚合物常用的方法是和塑料薄膜共混法；其它制备抗静电薄膜的方法还有涂层法、接枝法、表面改性法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有抗静电薄膜受涂布条件的影响，薄膜表观易存在不均匀现象的问题，提供了一种均一型抗静电薄膜材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）按质量比1：10，将硫酸氧钛添加至去离子水中，搅拌混合并滴加质量分数调节pH至8.0，静置3～5h后，过滤并收集滤饼，真空冷冻干燥并研磨过筛，得过筛粉末；