Introduction aux plastiques antistatiques, dissipatifs et conducteurs

Attendez! Tous les plastiques ne sont-ils pas conducteurs ? Les plastiques ne sont-ils pas les isolants ultimes ? Vous avez raison, les plastiques sont largement utilisés dans de nombreuses industries, y compris l'électronique, comme isolants. Mais les plastiques ne sont pas seulement naturellement dissipatifs; la plupart d'entre eux sont fabriqués de cette façon à l'aide d'additifs. Examinons comment les plastiques antistatiques, conducteurs et dissipatifs sont produits et classés.

Afin de comprendre comment cela fonctionne, prenons une seconde pour examiner le phénomène de la charge électrostatique et de la conductivité. Une charge électrostatique est une charge qui se produit lorsque deux objets se touchent. Un objet se charge positivement et l'autre se charge négativement. La dissipation électrostatique (ESD) peut détruire les composants électroniques sensibles, effacer ou altérer les supports magnétiques et même déclencher des incendies ou des explosions. Des matières plastiques conductrices, antistatiques et dissipatives sont utilisées pour minimiser ce risque.

La conductivité des plastiques peut être améliorée par l'ajout de fil d'acier très fin, de paillettes d'aluminium, de graphite revêtu de nickel, de fibre de carbone, de poudre de carbone, de nanotubes de carbone ou de fibre d'acier inoxydable, pour ne citer que quelques-uns des additifs les plus courants. De nombreuses charges de carbone et de graphite ont des conductivités électriques beaucoup plus élevées que la plupart des plastiques. Cependant, la création de matériaux plastiques conducteurs n'est pas simplement une tâche simple consistant à mélanger les charges dans la résine. Il s'agit de « dispersion » ou de « développement de voie » qui utilise le conducteur comme voie d'énergie à travers le polymère. Sinon, si le conducteur est dispersé dans un milieu non conducteur, il est possible que le composite ne soit pas conducteur, mais plutôt un composite de particules conductrices enrobées d'un polymère isolant.

Les composés thermoplastiques conducteurs sont divisés en plusieurs catégories en fonction de leurs propriétés électriques et de leurs taux de dégradation. Les catégories sont déterminées par leur résistance de surface, qui est une mesure de la facilité avec laquelle une charge électrique peut traverser une substance. Les matériaux conducteurs ont une résistance de surface de <1 x 10 ⁶ ohms/carré et ont des taux de décroissance mesurés en nanosecondes. Les matériaux considérés comme dissipateurs d'électricité statique ont une résistance de surface de  >1 x 10 ⁵ ohms/carré <1 x 10 ¹² ohms/carré et permettent la dissipation des charges électriques généralement en quelques millisecondes. Les matériaux antistatiques présentent une résistivité de 10 ¹⁰  à 10  ¹²  et sont ceux qui inhibent la charge triboélectrique. La charge turboélectrique est l'accumulation d'une charge électrique en frottant un matériau avec un autre matériau. Ces matériaux fournissent un taux de décroissance très lent de la charge statique d'un centième à plusieurs secondes. Les matériaux isolants sont ceux qui ont une résistance de surface de>1 x 10 ¹² . Matériaux avec une protection ESD idéale (10 ⁶ à 10 ⁹ ) se situent à l'extrémité inférieure de la plage de dissipation statique.

Plastiques conducteurs  sont utilisés dans les secteurs du stockage et de l'emballage, de l'aérospatiale, des dispositifs médicaux, de l'automobile, de l'électronique, de l'informatique et de l'électroménager. Les applications spécifiques incluent les emballages électroniques, les systèmes de carburant automobile et les conteneurs de stockage conducteurs pour les encres et les liquides dangereux. Les plastiques conducteurs sont également utilisés dans les dispositifs médicaux tels que les piluliers et les dispositifs aérosols. Ces plastiques garantissent qu'un dispositif aérosol distribue une dose complète de poudre ou de liquide à un patient plutôt que de laisser les substances adhérer à l'appareil lui-même.

Avez-vous d'autres questions sur les décharges électrostatiques et la conductivité dans les plastiques ? Demandez-leur dans la section commentaires ci-dessous !

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