1 前言

 

 

　　塑料因其优良的绝缘性和耐水性，在电气和电子工业领域得到了广泛的应用。但是由于其体积电阻较大，在生产和应用中，极易产生静电积累而导致吸尘、电击(放电)、燃烧甚至爆炸，给工农业生产和日常生活带来危害。因此，如何减少和消除塑料及其制品的静电危害，已成为目前急需解决的技术课题。抗静电剂是一种能够减少或消除塑料产生静电的一类添加剂。一般通用塑料的表面电阻高达l0 20Q—l0尸oQ，加入抗静电剂后，可使塑料的表面电阻值降至l0∞Q以下，从而可大大减少塑料在加工和使用过程中产生的静电现象。抗静电剂的使用拓宽了塑料的应用领域。

 

 

　　2 塑料产生静电的原因

 

 

　　塑料在与其他物体接触、摩擦并分离后，由于不能将产生的电荷传递出去，从而使表面积累了静电荷，其过程如图l所示。

 

 

　　不同塑料产生静电荷的难易程度与其表面电阻有关，见表l。表面电阻越大，“漏电”越少，表面静电障碍程度也越大。当静电障碍严重时，积累的电荷就会产生静电现象。如产生火花、发出噼啪声响等。不同塑料产生电荷的难易程度是不同的，尼龙、聚苯乙烯、有机玻璃等最易产生电荷；聚烯烃及PVC较难产生电荷，氟塑料是最难产生静电的一种塑料。

 

 

　　3 抗静电剂的作用机理

 

 

　　抗静电剂的结构通式为R-Y-x，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。抗静电剂主要是表面活性剂，按使用方法分为外处理型和内添加型两种。

 

 

　　3．1 外部抗静电剂【2]

 

 

　　外部抗静电剂都涂敷在材料的表面，以水、醇或其他有机溶剂作为溶剂或分散剂。当抗静电剂加到水中的时候，分子的亲油基就会伸向空气．水界面的空气一面；而亲水基则向着水，随着浓度的增加，亲油基相互平行最后达到最稠密的排列，如图2(A、B、C)所示。在这种溶液系统中处理纤维和塑料表面，抗静电剂分子的亲油基就会吸附在纤维或塑料表面如图2(D)，将其干燥处理后就会形成如图2(E)的结构，这样，处理物表面的亲水基就会比较容易吸附环境的微量水分，形成一个导电层，加速了表面电荷的泄漏。

 

 

　　外部抗静电剂涂在塑料表面，时效短，是一种暂时的抗静电方法，因此其应用面不广。但是在一些塑料中(如PET、PC、聚砜、聚丙烯酸酯)，一直使用外部抗静电剂，部分原因是这些塑料需要的加工温度非常高，而且不能破坏某些特性(如聚丙烯酸甲酯和PC的透明性)。

 

 

　　3．2 内部抗静电剂

 

 

　　内部抗静电剂也是一种表面活性剂，只是在塑料加工中添加到树脂中一起塑化成型。其中抗静电分子是借助聚合物的链段运动而移向表面，吸收空气中的水分，形成均匀的导电层。当树脂处于熔融状态时，离子型抗静电剂在树脂一空气，或树脂一金属(加工机械或模具)的界面形成最稠密的排列。制品成型后，抗静电剂的极性基(亲水基)都向着空气一侧排列，形成单分子导电层，抗静电剂的表面活性越强，抗静电性能越好，内部抗静电效果持久。

 

 

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