
聚乙烯防腐膠粘帶基材有耐酸、耐堿、耐油、耐腐蝕等優(yōu)點,但聚乙烯基材極易產(chǎn)生靜電,靜電的積累可能導致靜電火花放電,特對其進行改性處理,但可通過特殊改性處理實現(xiàn)抗靜電功能。
一、聚乙烯基材的電學特性
聚乙烯(PE)是典型的高分子絕緣材料,體積電阻率通常為101?~101? Ω·cm,極易積累靜電,在摩擦或電擊后表面電荷難以迅速導走,容易產(chǎn)生靜電積累。靜電放電(ESD)可能點燃油氣、粉塵等可燃介質(zhì),在石油、化工等易燃易爆環(huán)境中存在安全隱患,或者靜電吸附粉塵導致傳感器誤報或電路短路。因此,傳統(tǒng)聚乙烯防腐膠帶基材在抗靜電性能上存在明顯不足。在SY/T 0414-2017《鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術規(guī)范》等標準中,未強制要求基材抗靜電性,常規(guī)防腐膠帶以滿足絕緣防腐為核心目標。
二、抗靜電改性方法
1. 添加抗靜電助劑
在聚乙烯基材中加入特定比例的季銨鹽、導電炭黑等抗靜電表面活性劑,或引入乙烯-醋酸乙烯共聚物等極性基團,使材料表面具備電荷轉移能力,避免靜電積聚。實驗表明,添加5%抗靜電母料制成的聚乙烯薄膜,在5000伏高壓沖擊后,表面殘留電壓可在126秒內(nèi)衰減至零,表面電阻值可降至10?~101?Ω/cm2,達到抗靜電標準。
2. 表面改性處理
通過涂覆金屬氧化物或石墨烯薄膜等導電涂層 ,在基材表面形成導電層。例如采用真空鍍膜法沉積氧化銦錫(ITO)透明導電膜,或噴涂含納米碳管的導電涂料,可使材料表面電阻降低至10?~10?Ω,同時保持聚乙烯的機械性能和耐腐蝕性。
在石油儲罐、化工管道等場景中,抗靜電膠帶可有效防止靜電火花引發(fā)爆炸,并且不影響聚乙烯的耐酸堿、耐油污特性,通過冷纏施工方式,抗靜電膠帶可緊密貼合異形管件,形成連續(xù)防腐層。