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抗静电剂的抗静电性能影响因素

2020-11-20 09:49:09

  四、抗静电剂的抗静电性能影响因素

  用各种亲水性聚合物作为抗静电剂,加入到基料树脂中可得到高分子聚合型性抗静电剂树脂,技术关键是提高性抗静电剂在树脂中的分散程度和状态,因为它是在母体中形成芯壳结构,并以此为通路泄漏静电荷。性抗静电剂以微细的层状或筋状形态主要分布在制品表面,而在中心部分较少且主要以颗粒状存在。决定形态结构的主要因素是成形加工条件和与母体树脂的相容性,直接的影响因素是母体与性抗静电剂的熔融粘度差或粘度比,它常以剪切速率和加工温度控制。

  湿度和温度的影响

  水具有一定的导电性 ,纯水的导电率大约为 3. 3 ×10 - 5S/ cm ,其带电半衰期仅有10 - 6 s。因此,材料的表面若还有一定量的水分,即在一定的湿度条件下,绝缘性材料也会表现出一定的表面导电性,若有水合离子生成,可提高导电性。湿气化的电解质离子,构成离子导电通道;非离子化合物,由于本身的增湿作用,亲水基与空气中的水分子形成氢键,产生离子化趋向,除构成泄漏电荷通道外,还充当电荷交换接触点,实现电荷交换。研究表明,带有 - OH、- NH3 的抗静电剂,通过形成氢键,电荷的转移可由质子转移来完成。因此环境湿度越大 ,抗静电效果越好。


抗静电剂


  与树脂相容性的影响

  抗静电剂与树脂的相容性取决于高分子材料的分子结构和抗静电剂的极性,极性相近者相容。两者相容性过甚,抗静电剂分子的迁移难以进行,表面损失的抗静电剂不能及时得到补充,难以发挥作用;而相容性太差又造成加工困难,抗静电剂会大量析出,制品外观性能下降,析出的抗静电剂会很快损失,同样难以维持持久的抗静电效果。因此,选择适当的亲水基和亲油基的搭配,是抗静电剂特别是内部抗静电剂分子设计首先要考虑的。

  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,聚合物分子呈冻结状态,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 ,并适当加大添加量,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。


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