抗靜電劑類型及原理

1、外涂型抗靜電劑的作用原理

此類抗靜電劑加到水里 , 抗靜電劑分子中的親水基就插入水里 , 而親油基就伸向空氣。當(dāng)用此溶液浸漬高分子材料時(shí) , 抗靜電劑分子中的親油基就會(huì)吸附于材料表面。浸漬完后干燥 , 脫出水分后的高分子材料表面上 , 抗靜電劑分子中的親水基都向著空氣一側(cè)排列 , 易吸收環(huán)境水分 , 或通過氫鍵與空氣中的水分相結(jié)合 , 形成一個(gè)單分子導(dǎo)電層 , 使產(chǎn)生的靜電荷迅速泄漏而達(dá)到抗靜電目的。

2、表面活性劑類內(nèi)混型抗靜電劑的作用原理

在高分子材料成型過程中 , 如果其中含有足夠濃度的抗靜電劑 , 當(dāng)混合物處于熔融狀態(tài)時(shí) , 抗靜電劑分子就在樹脂與空氣或樹脂與金屬 (機(jī)械或模具) 的界面形成最稠密的取向排列 , 其中親油基伸向樹脂內(nèi)部 , 親水基伸向樹脂外部。待樹脂固化后 , 抗靜電劑分子上的親水基都朝向空氣一側(cè)排列 , 形成一個(gè)單分子導(dǎo)電層。在加工和使用中 , 經(jīng)過拉伸、摩擦和洗滌等會(huì)導(dǎo)致材料表面抗靜電劑分子層的缺損 , 抗靜電性能也隨之下降。但是不同于外涂敷型抗靜電劑 , 經(jīng)過一段時(shí)間之后 , 材料內(nèi)部的抗靜電劑分子又會(huì)不斷向表面遷移 , 使缺損部位得以恢復(fù) , 重新顯示出抗靜電效果。由于以上兩種類型抗靜電劑是通過吸收環(huán)境水分 , 降低材料表面電阻率達(dá)到抗靜電目的 , 所以對(duì)環(huán)境濕度的依賴性較大。顯然 , 環(huán)境濕度越高 , 抗靜電劑分子的吸水性就越強(qiáng) , 抗靜電性能就越顯著。

3、高分子永久型抗靜電劑的作用原理

高分子永久型抗靜電劑是近年來研究開發(fā)的一類新型抗靜電劑 , 屬親水性聚合物。當(dāng)其和高分子基體共混后 , 一方面由于其分子鏈的運(yùn)動(dòng)能力較強(qiáng) , 分子間便于質(zhì)子移動(dòng) , 通過離子導(dǎo)電來傳導(dǎo)和釋放產(chǎn)生的靜電荷; 另一方面 , 抗靜電能力是通過其特殊的分散形態(tài)體現(xiàn)的。研究表明: 高分子永久型抗靜電劑主要是在制品表層呈微細(xì)的層狀或筋狀分布 , 構(gòu)成導(dǎo)電性表層 , 而在中心部分幾乎呈球狀分布 , 形成所謂的“芯殼結(jié)構(gòu)”, 并以此為通路泄漏靜電荷。因?yàn)楦叻肿佑谰眯涂轨o電劑是以降低材料體積電阻率來達(dá)到抗靜電效果 , 不完全依賴表面吸水 , 所以受環(huán)境的濕度影響比較小。