2　金属系及其它导电填料

 

 

　　以金属粉末、金属氧化物填充基体高分子可获得优良的导电性。另外，虽然金属纤维对导电性能的影响规律与炭黑相似。但由于纤维状填料的接触几率更大，因此在填充量很少的情况下便可获得较高的导电率。不过，金属纤维加工时易折断，易被氧化，价格也较贵，这些因素在应用中必须考虑。

 

 

　　(二)与结构型导电高分子材料共混

 

 

　　导电高分子材料中的高分子是由许多小的重复出现的结构单元组成，当在材料两端加上一定的电压，材料中就有电流通过，即具有导体的性质，凡同时具备上述两项性质的材料成为导电高分子材料。与金属导体不同，它属于分子导电物质。根本上讲，此类导电高分子材料本身就可以作为抗静电材料，但由于这类高分子一般分子刚性大、不溶、成型困难、易氧化和稳定性差，无法直接单独应用，一般作导电填料与其他高分子基体进行共混，制成抗静电复合材料，这类抗静电高分子复合材料具有较好的相容性。效果更好更持久。

 

 

　　(三)添加抗静电剂法

 

 

　　1　有机小分子抗静电剂法

 

 

　　有机小分子抗静电剂是一类具有表面活性剂特征结构的有机物质，其结构式微RYX，其中R为亲油基团，X为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团，羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基团，此类有机小分子抗静电剂可分为阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型四大类：阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂和两性离子型抗静电剂。

 

 

　　导电机理无论是外涂型还是内加型，高分子材料用抗静电的作用机理主要有以下四种：(1)抗静电剂的亲水基增加制品表面的吸湿性，吸收空气中的水分子，形成“海岛”型水性的导电膜。(2)离子型抗静电剂增加制品表面的例子浓度，从而增加导电性。(3)介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。(4)增加制品的表面平滑性，降低其表面的摩擦系数。概括起来一是降低制品的表面电阻，增加导电性和加快静电电荷的泄露：二是减少摩擦电荷的产生。

 

 

　　2　永久性抗静电剂永久性抗静电剂是一类相对分子质量大的亲水性高聚物，它们与基体树脂有较好的相容性，因而效果稳定、持久、性能较好。它们在基体高分子中的分散程度和分散状态对基体树脂抗静电性能有显著影响。亲水性聚合物在特殊相溶剂存在下，经较低的剪切力拉伸作用后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分呈球状分布，这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久性抗静电性能。

 

 

　　三、抗静电高分子材料的发展趋势

 

 

　　今后，抗静电复合材料的研究将集中在以下几个方面!努力提高复合材料的导电性，减少导电填料的填充量，降低成本：开发新型导电填料或抗静电剂，如采用本身含有可电离离子基团的聚合物固体电解质作为导电填料，来提高复合材料的导电性能，可望成为抗静电复合材料的一个新的发展方向；最后，在保证抗静电效果的同时，开发其他应用功能，如阻燃性能等。

 

 

　　相关文章：高分子材料抗静电技术探析（上）