抗靜電劑的作用

  塑料等高分子材料在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的電荷可通過(guò)摩擦物自身的體積傳導(dǎo)、表面?zhèn)鲗?dǎo)及向空氣中輻射等三個(gè)途徑進(jìn)行泄漏及中和，以防止靜電現(xiàn)象。其中，表面?zhèn)鲗?dǎo)是主要途徑，因此靜電防止作用主要受高分子材料的表面電阻率支配。若能設(shè)法降低塑料等聚合物的表面電阻亦即提高表面?zhèn)鲗?dǎo)，則可以有效地起到防止靜電的作用。

 

  抗靜電劑的功能就是提高物質(zhì)表面的導(dǎo)電作用。現(xiàn)以在抗靜電劑中占絕大多數(shù)的表面活性劑的作用來(lái)分析抗靜電劑的作用機(jī)理。

  

  表面活性劑類抗靜電劑的分子結(jié)構(gòu)具有如下通式:

                                         R-Y-X

R為親油基，X為親水基，Y為連結(jié)基。

抗靜電劑分類

  作為抗靜電劑使用的這類表面活性劑，其分子中的非極性部分的親油基與極性部分的親水基之間必須適當(dāng)平衡，即親水親油平衡值(HLB)應(yīng)適當(dāng)。按親水基是否解離，抗靜電劑可分為離子型和非離子型兩類，且它們與高分子材料都有一定的相容性。

 

圖：抗靜電劑

抗靜電劑的作用機(jī)理

  抗靜電劑的作用機(jī)理通常有以下幾種情況:

1、當(dāng)作為加入到溶劑或分散劑中使用的外部抗靜電劑時(shí)，由于它與高分子材料有一定的相容性，因此它的親油基容易吸附在聚合物制品的表面，在制品表面形成抗靜電劑的分子層。

 

2、當(dāng)作為在樹(shù)脂加工過(guò)程中添加到樹(shù)脂組成物中的內(nèi)部抗靜電劑時(shí)，由于它在樹(shù)脂中的分布不均勻，表面濃度高，內(nèi)部濃度低，所以也同樣在制品表面有一層抗靜電劑的分子層。

 

3、制品表面的抗靜電劑單分子層的親水基會(huì)增加制品表面的吸濕性，形成一個(gè)單分子的導(dǎo)電膜，從而避免電荷積累；若是離子型抗靜電劑，還能增加制品表面的離子濃度，從而增加導(dǎo)電性；介電常數(shù)大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙之間的介電性；抗靜電劑的分子層位于制品表面，可使制品表面變得平滑，從而降低其摩擦產(chǎn)生的靜電；若抗靜電劑本身帶有的電荷與摩擦產(chǎn)生的靜電電荷恰好相反，則電荷之間還可以中和。

    

  在上述各種機(jī)理中，以增加制品表面吸濕性及表面離子濃度為抗靜電劑的主要作用機(jī)理，這種功能可以降低制品的電阻，增加其導(dǎo)電性，加快電荷的漏泄。而增加摩擦體間的介電性及使制品表面變得平滑等只是減少摩擦?xí)r電荷的產(chǎn)生，這只是抗靜電劑的次要作用機(jī)理。