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      抗静电剂的作用原理是什么

      发布时间:2016-04-30 22:19
        

      抗静电剂的作用


        塑料等高分子材料在摩擦过程中产生的电荷可通过摩擦物自身的体积传导、表面传导及向空气中辐射等三个途径进行泄漏及中和,以防止静电现象。其中,表面传导是主要途径,因此静电防止作用主要受高分子材料的表面电阻率支配。若能设法降低塑料等聚合物的表面电阻亦即提高表面传导,则可以有效地起到防止静电的作用。
       
        抗静电剂的功能就是提高物质表面的导电作用。现以在抗静电剂中占绝大多数的表面活性剂的作用来分析抗静电剂的作用机理。
        
        表面活性剂类抗静电剂的分子结构具有如下通式:
                                               R-Y-X
      R为亲油基,X为亲水基,Y为连结基。

      抗静电剂分类

        作为抗静电剂使用的这类表面活性剂,其分子中的非极性部分的亲油基与极性部分的亲水基之间必须适当平衡,即亲水亲油平衡值(HLB)应适当。按亲水基是否解离,抗静电剂可分为离子型和非离子型两类,且它们与高分子材料都有一定的相容性。
       
      抗静电剂产品展示
      图:抗静电剂

      抗静电剂的作用机理

        抗静电剂的作用机理通常有以下几种情况:
      1、当作为加入到溶剂或分散剂中使用的外部抗静电剂时,由于它与高分子材料有一定的相容性,因此它的亲油基容易吸附在聚合物制品的表面,在制品表面形成抗静电剂的分子层。
       
      2、当作为在树脂加工过程中添加到树脂组成物中的内部抗静电剂时,由于它在树脂中的分布不均匀,表面浓度高,内部浓度低,所以也同样在制品表面有一层抗静电剂的分子层。
       
      3、制品表面的抗静电剂单分子层的亲水基会增加制品表面的吸湿性,形成一个单分子的导电膜,从而避免电荷积累;若是离子型抗静电剂,还能增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性;介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙之间的介电性;抗静电剂的分子层位于制品表面,可使制品表面变得平滑,从而降低其摩擦产生的静电;若抗静电剂本身带有的电荷与摩擦产生的静电电荷恰好相反,则电荷之间还可以中和。
          
        在上述各种机理中,以增加制品表面吸湿性及表面离子浓度为抗静电剂的主要作用机理,这种功能可以降低制品的电阻,增加其导电性,加快电荷的漏泄。而增加摩擦体间的介电性及使制品表面变得平滑等只是减少摩擦时电荷的产生,这只是抗静电剂的次要作用机理。
       
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