抗静电剂2011-10-24生活中的静电塑料梳子梳头。深色的裤子在冬天吸附灰尘。电视表面吸收灰尘。电脑内部特别是心爱的笔记本吸附灰尘。静电的危害在医药上引尘、引菌医疗手术时引起电颤事故矿山、石油化工上引起火灾、爆炸在电子工业中破坏集成电路在纺织上引起纤维聚集静电妨碍正常的加工工艺高聚物带电原因Helmhol任何两种化学组成不同或组成相同但聚集态不同的材料其内部结构中的电荷载流子能量分布是不同的当这两种材料相接触、摩擦时就会在它们的表面上发生电荷的再分配也就是说在材料的表面上产生了电荷的转移形成一双电层。当材料相互分离时使正负电荷分离而产生静电同时随着距离的拉大电容减小产生高电压。Coehn.FrenkelWilcke当不同高聚物材料相互摩擦时由于它们具有不同的介电系数导致电荷的从新分配而产生静电其中介电系数大的带下电小的带负电。防止静电的方法要解决材料带电问题有两种方式抑制静电荷的产生促进电荷的泄漏主要方法提高环境湿度对材料进行结构改性在材料加工过程中利用导电装置或在制品中夹带导电性材料形成泄漏通道使用氧化剂和采用电晕放电处理制品表面在高分子材料中添加导电性填料使用抗静电剂这是目前普遍采用的方法抗静电作用原理固体的电子结构和导电机理能带模型W—能量—比电阻—导电带—接收体—供电体—介频带E—电场强度s—距离塑料带电表面的电荷纵向分布常见高分子聚合物带电性分类高分子化合物电阻率/Ω·cm1分类高分子化合物电阻率/Ω·cm11聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚四氟乙烯ABS树脂聚碳酸酯1016102010161020101710191015101914.8×10162.1×10163聚酰胺乙基纤维素聚酯1013101410131014101210144密胺树脂脲醛树脂环氧树脂醋酸纤维素硝酸纤维素酚醛树脂10121014101210131081014101010121010101110910122聚偏二氯乙烯聚氯乙烯丙烯酸树脂聚氨基甲酸酯10141016软10141016硬10141015101310155聚乙烯醇纤维素干酪素1071091071091071093聚硅酮10131014电荷的传导及抗静电剂作用原理纤维防静电示意图抗静电剂分子在聚合物表面吸附示意图抗静电PVC抗静电PSEVA防静电PC防静电PI电纺丝PLAPMMAPE静电保护EPPUPVC丁腈抗静电剂所谓抗静电剂是指涂敷于材料表面或掺和在材料内部以防止或减轻静电积累的一类化学助剂.抗静电剂作用原理添加型抗静电剂的作用机理主要是抗静电剂的亲水基团增加薄膜表面的吸湿件吸附空气中的水分形成微薄的水膜起泄漏电荷的作用。也可增加薄膜表面的光滑性降低摩擦系数防止摩擦起电。涂层型抗静电剂的作用机理主要是增加薄膜表面的离子浓度以阴离子中和正电荷或以阳离子中和负电荷的方法防止电荷积累。介屯常数大的抗静电剂可增加摩擦体间的介电性使介电损耗增加起到抗静电作用。抗静电剂的分类种类结构主要成分适用树脂阳离子型季胺盐单烷基、二烷基卤素、硝酸、有机酸PVC阴离子型磷酸盐磺酸盐脂肪酸、聚氧化乙烯附加物烷基、烷基苯PS、PE、PP、PVC非离子型脂肪酸多元醇酯聚氧化乙烯附加物单烷基、二烷基丙三醇、聚甘油、聚氧化乙烯、山梨糖醇、多元醇烷基胺、烷基酰胺聚氧化乙烯ABS、PE、PP、PVC两性型内胺盐丙胺酸盐胺、烷基酰胺碳酸、磺酸PS、ABS高分子型聚丙烯酸衍生物聚氧化乙烯、碳酸、磺酸、季铵PE、PP各类抗静电剂的主要特征阳离子型抗静电性能优良但耐热性相对较差而且对皮肤有害NRRRRX-RCONHC3H6NCH32C2H4OHNO3-CH2CHCH2NCONHRNX-YCH23阴离子型耐热性和抗静电效果都比较好但与树脂的相容性较差并对产品的透明性有一定影响RSO3MROPOMOMO两性型既能与阳离子型又能与阴离子型抗静电剂配合使用抗静电效果类似于阳离子型但耐热性能不如非离子型RNCH3CH3CH2COO-RNCH2CH2OHCH2CH2OHCH2COO-非离子型相容性和耐热性能良好对制品的物理性能无不良影响但用量相对较大HOCH2CH2OHnRCHCH2OOBOOCHCH2R抗静电剂的使用技术主要有外涂和内加两种方式外涂法是将抗静电剂通过刷涂、喷涂或浸涂等方法涂敷于制品表面内加法是将抗静电剂在配料时加入到材料中去使其均匀分散在整个聚合物内高分子型永久抗静电剂高分子永久型抗静电剂是进年来研究开发的一类新型抗静电剂属于亲水性高聚物。将亲水性高聚物加入到基体树脂中可得到高分子永久型抗静电树脂。这种技术的关键是提高永久型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态因为它在母体中形成“芯壳”结构并以此为通路泄露电荷。其不影响聚合物材料本身的耐热性和力学性能适用面广且在基体聚合物中具有较好的分散效果。常用永久性抗静电剂聚氧化乙烯PEO的共聚物