当两个物理状态不同的固体相接触摩擦的时候,他们各自的表面就会发生电荷再分配,重新分离后,每个固体表面都将带有比接触前过量的正(或负)电荷,这种现象称静电。为表征材料导电能力引用电阻率概念,体积电阻率为平行于材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比。一般高聚物为高绝缘材料电阻率较高,因此一旦带上电荷,便很难消除。在日常生活中,当人行走在塑料地板上时,鞋底与地板摩擦会使人体带电,严重的时候,若人手与门把手或物体接触的时候还可能产生放电现象使人有电麻感;医疗手术上引起电颤事故。电子工业上,人体带电容易击穿电路,引起集成电路破坏;纺织工业引起纤维聚集等等。

消除高聚物静电方法有两种

(一)加入导电填料:例如,金属,碳纤维,碳。此种方法所需填料量多。填料必须达到一定的百分比的时候导电率才出现突然降低的改变,才达到抗静电效果。而加入的量多制品的颜色和质量都会大大受到限制,如碳黑填充PP导电在百分比达到15%时导电率才出现显著变化,此时材料的颜色已不能适合多种,美观的要求。金属填料使材料质量大。金属纤维填料质量小但加工时易折断,易被氧化,价格较贵。

(二)加入抗静电剂使其表面活化,提高表面导电率:其中1、表面涂附型抗静电剂,其持久性低,容易因摩擦,洗涤而脱失,只能提供暂时或短期的抗静电效应。2、混炼型抗静电剂,其持久性高,但对抗静电剂的要求高。

抗静电剂

塑料表面产生静电可能引起各种问题,如妨碍生产,发生火花导致爆炸和损坏电子设备的集成电路。清除静电的办法一般是使用表面活性剂,如抗静电剂来降低聚合物的表面电阻。由于这样的助剂具有吸湿性,在聚合物的表面吸收大气中的水分而形成一层很薄的导电薄膜,从而使静电迅速消除。在这一过程中水分起着重要的作用,随着大气湿度的提高,聚合物的表面导电能力也提高,使静电荷迅速流失,产生较好的抗静电性能。

根据用法的不同,表面活性抗静电剂有两种,即外用的和内用的、外用的、或局部的抗静电剂是通过喷撒、擦搽或浸渍而施于聚合物的表面。这种外用抗静电剂虽然适用于多种聚合物,但它们的效力只是暂时的,事后与溶剂接触或与它物磨擦很容易失掉。内用抗静电剂则是在聚合物加工过程中掺合于其中。这样的表面活性抗静电剂能够补充因搬运处理而被磨蚀的抗静电功能。这种内用抗静电剂的作用有赖于喷霜。这里喷霜的意思是指加入于树脂中的内用抗静电剂部分地向聚合物表面迁移的过程。因此,内用抗静电剂具有长期的抗静电保护作用。

表面活性抗静电剂可分为阳离子型的、阴离子型的和非离子型的。

阳离子抗静电剂通常是些长链的烷基季按、磷或领盐,以氯化物作平衡离子。它们在极性基质中,如硬质聚氯乙烯和苯乙烯类聚合物中效果很好,但对其热稳定性有不良影响。这类抗静电剂通常不得用于与食物接触的物品中;而且抗静电效果仅为乙氧基化胺类之类内用抗静电剂的1/5到1/10。



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