影响抗静电效果的因素都有哪些?

2024-08-25 20:42:23 sh默尼 2


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。

添加型抗静电剂效果决定于添加剂向塑料制品表面的迁移速率 

当塑料制品表面被一层连续的导电层覆盖时,电荷的衰减才达到最佳。

抗静电剂的分子量太高 不利于它向高聚物表面迁移 分子量太低 耐洗涤性和表面耐摩擦性不佳。 通常抗静电剂的分子量比高聚物分子量小得多。 加入低分子量物质可能会使高聚物材料的物理机械性能恶化。为了减少这种不良影响,抗静电剂的一般添加量为0.3%~2.0%

抗静电剂的添加量还视制品用途而异。CMC (临界胶束浓度)值是表面活性剂表面活性的一种量度。 CMC 值越小,表面活性剂达到表面 (界面 吸附的浓度越低 或形成胶束所需浓度越低 因此抗静电性的起效浓度也越低 。不同结构的抗静电剂添加量不同 ,并且随制品形式的不同而不同 添加量有一个范围 。过低 抗静电效果不明显 过高 会影响材料的物理机械性能 薄膜 片材等薄制品的添加量较少,厚制品的添加量则相对较多。


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