抗静电剂的作用机理
抗静电剂可以在材料表面形成导电层降低电阻形成导电网络使电荷转移,这样就可以避免电荷滞留在材料表面形成静电。另一方面,抗静电剂还可润滑材料表面、降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生[1]。
2 抗静电剂的种类及应用
目前实用的塑料抗静电剂以表面活性剂和亲水性高分子为主。
表面活性剂作为抗静电剂使用时,要在材料表面形成抗静电剂分子层。
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抗静电剂的作用机理
抗静电剂可以在材料表面形成导电层降低电阻形成导电网络使电荷转移,这样就可以避免电荷滞留在材料表面形成静电。另一方面,抗静电剂还可润滑材料表面、降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生[1]。
2 抗静电剂的种类及应用
目前实用的塑料抗静电剂以表面活性剂和亲水性高分子为主。
表面活性剂作为抗静电剂使用时,要在材料表面形成抗静电剂分子层。其分子的亲油性基团植于树脂内部,亲水性基团则在空气一侧取向排列。前者使抗静电剂和塑料保持一定的相容性,后者吸附空气中的水分子在材料表面形成一层均匀发布的导电溶液,或自身离子化传导表面电荷达到抗静电效果[2]。增加空气湿度的常用方法是向空气中喷水雾,一般均选用旋转式风扇喷雾器,不过该机不防爆,必须从墙外吹入。
高聚物分子结构的影响
在与分子结构有关的参数中,首先是玻璃化温度( Tg) ,在玻璃化温度以上,靠聚合物分子的微观布朗运动,加到聚合物中的抗静电剂分子不断向表面迁移。在此温度以下,聚合物分子呈状态,抗静电剂几乎封闭在聚合物分子之间,很难向表面迁移。所以,在这种情况下,要选择与树脂极性差别大的抗静电剂 ,并适当增大添加量,借助成形加工过程,通过模具表面向制品表面转移。另一方面,聚合物结晶状态的不同也造成抗静电剂迁移速率的差异。其次还有抗静电剂表面浓度、其它添加剂等的影响。织物上的静电消失速度用静电半衰期表示,记录稳定后试样上的静电电压值及该电压衰减至一半时所需的时间。
评价抗静电剂效果的测试方法有两个:表面电阻(率)法和静电衰变法;这两种方法都在广泛地使用。
根据ASTMD257—78的定义,材料的表面电阻率是电势梯度与材料表面单位宽度上通过的电流之比,它原则上与试样的几何形状有关。将两个电极放置于塑料样品表面的同一侧,并给电极通过直流电;测量通过试样的电流,并计算电阻;表面活性剂作为抗静电剂使用时,要在材料表面形成抗静电剂分子层。然后把表面电阻率的测量结果用欧姆表示出来。
根据联邦测试方法4046的定义,静电衰变是指感应电荷的放电速度。将试样(通常是薄板或薄膜)置于两个电极之间,电极与样品表面的距离为数毫米。一个电极接连于电源,另一个电极连接于电流表和记录器,由一个电极在样品表面上感应的电荷所引起的电场变化由另一个电极测量。抗静电样品将表现出感应电荷的衰变。衰变半衰期(以秒计)便是电荷由其值衰减一半所需的时间。抗静电剂的选择方法据介绍,抗静电剂是BOPP薄膜助剂中需求量da的品种,大多数用途的BOPP薄膜生产过程都需要加入抗静电母料。
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