抗静电特性在热塑性聚氨酯(TPU)中较为常见。然而,导电TPU亦存在,尽管其应用不如抗静电TPU广泛。
TPU之所以较易实现抗静电效果,是因为其固有的体积电阻率相对较低。通常,绝缘材料的体积电阻率应达到10的14次方欧姆以上,而TPU的电阻率通常在10的12次方欧姆左右,且在吸水后可能降至10的11次方甚至10的10次方欧姆。在抗静电材料的定义中,体积电阻率在10的6次方至9次方欧姆之间即被视为抗静电。因此,TPU相对容易达到抗静电标准。

抗静电材料大致可分为两类:一类是通过添加抗静电剂,使其在材料表面析出,从而降低表面电阻率。此类抗静电效果在表面层被擦除后会减弱。另一类则是通过将抗静电剂大量添加至材料内部,实现永久性抗静电效果。这类材料的体积电阻率或表面电阻率能够持续保持,但成本较高,因此使用较少。过去,抗静电材料在电脑磁盘磁头保护、磁卡保护等领域有广泛应用。随着自动化程度的提高,传统上需要工人穿戴抗静电服装、鞋帽、手环等防护装备的情况已有所减少。尽管如此,抗静电材料在电子产品生产过程中仍有一定需求。

导电材料通常涉及碳纤维、石墨或石墨烯等碳基材料,其目的是将材料的体积电阻率降至10的5次方欧姆以下。这些材料通常呈现黑色,透明导电材料较为罕见。在TPU中加入金属纤维亦可实现导电效果,但需要达到一定比例。此外,石墨烯被卷成管状,与铝管结合,也可用于导电应用。过去,这些材料多用于心跳带等医疗设备中,以测量电位差。尽管现代智能手表等设备已采用红外光探测技术,但在电子元件应用及特定行业中,抗静电和导电材料仍有其重要性。在抗静电领域,需区分永久性抗静电和表面析出性抗静电两种类型。总体而言,抗静电材料的需求较导电材料更为广泛。

