一、静电的产生、危害

 

 

　　当两个物理状态不同的固体互相接触摩擦时，它们各自的表面就会发生电荷再分配，重新分离后，每一个固体表面都将带有比接触前过量的正(或负)电荷。这种现象称为静电。静电现象在聚合物的生产、加工和使用过程中是非常普遍的。由于一般高聚物的电阻率高。其体积电阻率在1010～1020Ω·cm之间，一旦带上静电，便很难消除。这些电荷的积聚将可能造成很大的危害，如在医药上引尘、引菌：医疗手术上引起电颤事故；矿山、石油化工上引起火灾、爆炸：在电子工业上引起集成电路破坏：在纺织上引起纤维聚集等等。为防静电引尘、引菌影响医药产品质量，日本政府于1978年公布并实施了GMP法，要求从事医药生产和医疗手术的人员穿着无尘、无菌服。抗静电技术愈来愈受到人们的重视。由于摩擦产生的静电电量和电位决定于摩擦材料的性质、接触面积、压力和相对速度等因素，所以可通过选择适当的材料、减少静电的产生或使之互相抵消。当静电的产生无法抑制时及时消除产生的静电就尤为重要。

 

 

　　二、高分子抗静电技术方法

 

 

　　高聚物表面聚集的电荷取决于高聚物本身对电荷泄放的性质，其主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射，三者中以表面传导为主要途径。因为表面电导率一般大于体积电导率，所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。因此，通过提高高聚物编码电导率或者体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。抗静电剂是一类添加在树脂或涂抹于高分子材料表面以防止或消除静电产生的化学添加剂，添加抗静电剂是提高高分子材料表面导电率的有效方法，而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其他导电分子共混技术等。

 

 

　　(一)添加导电填料

 

 

　　这类方法通常是将各种无机导电填料掺入高分子材料基体中，目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等，

 

 

　　1碳系填料

 

 

　　(1)炭黑

 

 

　　炭黑是天然的半导体材料，其体积电阻率约为0.1-10Ω·cm原料易得，导电性能持久稳定，可大幅度调整高分子材料的电阻率(1～108Ω·cm)。因此，由炭黑填充制成的复合型导电高分子是目前用途最广，用量最大的一种导电材料，尤其是作为抗静电材料及电磁波屏蔽材料。人们认为在基体高分子中填充导电填料后形成填充型导电材料存在着三种导电机理：导电通道、隧道效应和场致发射学说。通常，炭黑是以粒子形式分散于树脂中，随炭黑添加量的增加，粒子间距缩小，当粒子接近或接触时，便形成大量导电网络通道。导电性能大大提高。由于炭黑为硬质材料，随其添加量的增加，基体高分子材料的拉伸强度和硬度相应增加，而冲击强度下降，影响其应用。

 

 

　　(2)碳纤维

 

 

　　碳纤维是一种新型高强度、高模量材料，有良好的导电性能。现在在碳纤维表面电镀金属已获得成功。金属主要指纯钢和纯镍，其特点是镀层均匀而牢固，与树脂粘接好。镀金属的碳纤维比一般碳纤维导电性能可提高50-100倍，可大大减少碳纤维的添加量。虽然碳纤维价格昂贵，限制了其优异性能的推广，但仍有广泛用途。

 

 

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