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抗静电剂影响因素有哪些

发布于：2024-05-24 15:13:49
抗静电剂影响因素
1、分子结构和特征基团性质及添加量
抗静电剂的效果首先取决于它作为表面活性剂的基本特性 ―表面活性 。 表面活性与分中亲水基种类 、 憎水基种类 、 分子的形状 、 分子量大小等有关 。 当抗静电剂分子在相界面作定向吸附时，就会降低相界面的自由能及水和塑料之间的临界接触角。这种吸附作用 ，仅与基体的性质有关 ， 而且还与表面活性剂的性质有关 。 根据极性相似规则 ， 表面活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段接触 ， 极性基团部分倾向与空气中的水接触 。 高分子材料作为疏水材料 ， 抗静电剂在其表面的主要作用就是形成规则的面向空气中的水的亲水吸附层。
在空气湿度相同的情况下，亲水性好的抗静电剂会结合更多的水，使得聚合物表面吸附更多的水，离子电离的条件更充分，从而改善抗静电效果。
通过质子置换，也能发生电荷转移。含有羟基或氨基的抗静电剂，可以通过氢键连成链状，在较低的湿度下也能起作用。在干燥的空气环境中，若要求塑料制品成型之后立即发挥抗静电性，采用多元醇单硬脂酸酯抗静电剂非常有效。只有在相对湿度 50 %的环境中贮存一段时间之后，聚丙烯中的羟乙基烷基胺才表现出最佳的抗静电效果， 而且受湿度的影响非常大。 硬脂酸单甘油酯在加入之后立即产生抗静电效果且不受湿度的影响，但是随着贮存时间的延长，其作用效果明显下降。
2、抗静电剂与聚合物的相容性遵循极性相近相容原理。
高分子材料都具有长碳链结构，多属非极性树脂，有的具有极性端基 ， 增强了极性 。 抗静电剂同时具有憎水基 （ 非极性 ） 和亲水基 （ 极性 ） 。 一般憎水基碳链越长 ， 与聚合物的相容性越好 。 亲水基若极性很强 ， 则与聚合物的相容性不好；若极性较弱，则亲水吸附性较差。相容性太好，抗静电剂不易迁出 ， 达不到抗静电效果 ； 相容性不好 ， 迁出太快 ， 持效期太短 ， 影响长期使用 。 因此在设计和使用抗静电剂时需要考虑上述因素，通过实验筛选抗静电剂的品种及最佳使用量。
3 、其它添加剂的影响
高聚物材料加工时 ， 往往要添加一些稳定剂 、 颜料 、 增塑剂 、 润滑剂 、 分散剂或阻燃剂等助剂 。 这些添加剂与抗静电剂的相互作用也会对抗静电效果产生很大影响
4、加工过程的影响
聚合物制品的加工方式最终会影响制品中高分子链的规整程度 、 结晶度 、 结晶形态及有序化程度。若高聚物在熔融状态下成型后，立即在低于其玻璃化温度的室温下进行冷却 ， 抗静电剂就很难扩散到制品表面 ， 从而没有足够的抗静电效果 。 若制品在高于玻璃化温度的温度下冷却 ， 由于大分子链段运动有助于抗静电剂扩散 ， 这样不仅制品能呈现出足够抗静电效果，而且即使用摩擦或水洗除去表面上的抗静电剂，也能较迅速恢复其抗静电效果。



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