抗静电剂的使用技术与影响抗静电效果的因素

发布日期:2011/6/28

1.抗静电剂的使用技术与作用机理

①使用技术

　　根据添加方式不同，塑料抗静电剂的使用可分为外部涂敷法和内部混炼法两种。外部涂敷法即在塑料表面涂上一层抗静电剂，从而使其起到表面抗静电作用 具体步骤是t先用水、乙醇或醋酸乙酯等溶剂将抗静电剂配制成0．5～2．0 浓度的溶液．然后直接喷涂、浸渍或涂剥塑料表面，再经室温或热空气干燥而形成抗静电涂层。该法的优点是操作简单，用量较少，并且不影响制品的成型加工性能。缺点是使用寿命较短．经过水洗或摩擦后，抗静电馀层容易脱落或消失，因此是一种暂时性的抗静电处理方法 国外曾采用高分子型表面活性剂作为抗静电涂层，在一定程度上改善了塑料抗静电性能的持久性内部混炼法则是将抗静电剂与树脂经机械混合后再加工成型，抗静电剂分子由塑料内部向表面迁移，并在表面形成均匀的抗静电层。若表面的抗静电剂困水洗或擦落后，内部抗静电分子还可以移向表面，从而恢复萁抗静电性能，因此又稚为"永久性"抗静电剂，这种技术目前已被广泛采用。

②作用机理

　　无论是外部涂敷法还是内部混炼法，塑料用抗静电剂的作用机理主要表现在两个方面：一是在塑料表面形成导电层，从而降低其表面电阻率，使已经产生的静电荷迅速泄漏；二是赋予塑料表面具有一定的润滑性，降低摩擦系数．从而抑制和减少静电荷的产生。

　　抗静电剂的作用效果与降低塑料表面电阻率之间有着直接的关系。由于抗静电剂中的亲油性基团与树脂有较强的亲和力，使其能渗透或扩散到树脂内部；而亲水性基团则在塑料表面形成导电层，或通过氢键与空气中的水分相结合，从而降低表面电阻率，加速静电荷的泄隔。极性较强的抗静电剂即使不吸附水分。也具有很好的导电性，因而具有持久的抗静电睦能。表面活性剂系抗静电剂的亲油性基团和亲水性基团及其极性大小列于表2。

2.影响抗静电效果的因素

   　影响抗静电剂使用效果的因素有很多，除了其本身的分子结构外，还受塑料性能和环境条件等其它因素的影响，主要表现在以下几个方面。

①抗青争电剂与塑料的相容性

　　 内部混炼型抗静电剂与塑料之问的相容性对塑料的抗静电效果有直接影响。相容性太好，由于分子间引力使抗静电荆分子迁移困难，增加用量又会影响到塑料的其它物性。相容性太差。抗静电剂容易析出塑料表面，造成渗出过剩，这不仅影响制品的外观和加工性能，而且缩短抗静电的有效期限。因此，在实际使用过程中．要求选用的抗静电剂与塑料之间具有适度的相容性，当塑料表面的抗.

　　静电剂被损耗完后，内部的抗静电分子又能及时渗出表面，从而恢复抗静电性能。

　　 采用外部涂敷法时，若两者的相容性过好．则抗静电剂分子容易向塑料内部迁移．表面抗静电剂的含量相应减少，同样会降低塑料的抗静电作用效果。

②塑料的玻璃化温度
　　塑料玻璃化转变温度(Tg)的高低直接影响到抗静电剂分子的迁移速度。当Tg低于塞温时，由于链段分子的运动，使内部抗静电剂分子容易向表面迁移．如PE和PP等塑料的抗静电性能比较容易维持。对于Tg高于室温的塑料．如PS、PVC、ABS等．由于在室温条件下其链段分子已处于冻结状态，抗静电剂很难迁移到塑料表面。表3列出了不同Tg的塑料经水洗后抗静电性能的恢复情况。

③塑料的结晶性

　　通常，内部混艨型抗静电剂分子存在于塑料的非结晶部分，并且处于微胶粒状的混合状态．因此塑料的结晶性对抗静电荆分子的表面迁移也有很大影响．结晶度越高．表面迁移越困难，则抗静电效果越差。塑料结晶性对抗静电效果的影响见表4。

④其它因素的影响

　　环境温度越高，塑料链段分子的运动越剧烈，有利于抗静电剂向表面迁移，则抗静电效果越好 空气中的相对湿度越大．塑料的抗静电性能也越好．因此，如果在塑料表面附有一薄层水相，便能起到泄漏静电荷的作用此外，抗静电剂与塑料中其它助荆之间的相互作用也会影响其抗静电性能。如抗静电剂与润滑剂的同时加入，抗静电剂与无机阻燃剂的复合使用等必须考虑它们之间的相互影响。