抗静电剂

发布时间:2022-10-28
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什么是静电?


 所谓静电,就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷(流动的电荷就形成了电流)。当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两种即正静电和负静电。当正电荷聚集在某个物体上时就形成了正静电,当负电荷聚集在某个物体上时就形成了负静电,但无论是正静电还是负静电,当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时都会发生电荷转移,就是我们日常见到火花放电现象。 




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什么情况下会产生静电,静电产生有何影响?



日常生活中静电产生必要条件需要两点:高绝缘材料和材料之间的摩擦。在薄膜行业中常用的基膜材料都是高绝缘材料,并且在挤出拉膜、涂布、转运、模切等操作过程中,都会出现摩擦。因此在薄膜下游产品的生产过程中会产生大量的静电,影响薄膜的收卷、粘连及后续印刷性等。





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静电消除主要措施?



①目前消除薄膜静电,主要通过降低材料本身的表面电阻来实现。表面电阻率和体积电阻率是反映塑料制品静电蓄积程度的重要参数。不同类型的塑料制品的显示不同的表面电阻率和体积电阻率。一般说来,表面电阻率或者体积电阻率越大,导电率越低,塑料制品越容易蓄积静电,静电危害也越显著。

一些主要材料表面电阻参数
材料
聚乙烯
聚丙烯
聚氨酯
尼龙
聚氯乙烯
聚乙烯醇
表面电阻(Ω.cm)
1016~1020
1016~1020
1013~1015
1013~1014
1013~1016
107~109
②在具体产品应用中,通常使用抗静电剂来降低薄膜材料表面电阻,达到抗静电目的。抗静电剂机理主要是抗静电剂的亲水基团增加薄膜表面的吸湿性,吸附空气中的水分,形成微薄的水膜,起中和或引导电荷的作用。



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抗静电剂的基本分类



根据材料本身的区别可以将抗静电剂分为四大类:
1、离子型抗静电剂:阴离子型抗静电剂主要有烷基磺酸盐及其硫酸盐等,阳离子型抗静电剂主要是季铵盐类。
2、非离子型抗静电剂:主要是脂肪酸多元醇酯及脂肪醇类。
3、有机硅类抗静电剂:硅氧烷和聚乙烯醚共聚物及有机硅油等磺酸盐类。
4、导电材料:如纳米级炭黑、碳纳米管、石墨烯。


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抗静电剂的使用方法



抗静电剂可分为外涂型和内混型。
外涂型:指涂在高分子材料表面的一类抗静电剂。主要是增加薄膜表面的离子浓度,以阴离子中和正电荷或以阳离子中和负电荷的方法防止电荷积累。
内混型:指在处于熔融状态添加到内部混合均匀。在高分子成型过程中,添加足够浓度的抗静电剂,当混合物处于熔融状态时,抗静电剂分子就在树脂与空气的界面形成定向排列,亲油基团嵌入树脂内部,亲水基团伸向树脂外部。待树脂固化后,抗静电剂分子上的亲水基团都朝向空气一侧排列,形成一个单分子的导电层。在制膜过程中材料内部的抗静电剂分子会不断向表面迁移,使抗静电效果持久。
以上两种类型的抗静电剂都是通过吸收环境水分,降低材料表面电阻率达到抗静电目的,所以对环境湿度的依耐性较大。因此,环境湿度越高,抗静电剂分子的吸水性就表现的越强,抗静电性能越显著。环境温度越高,空气中的饱和含水量越大,水汽运动强,薄膜中的抗静电分子迁移速度越快,抗静电效果越佳。
在生产过程中也要注意环境因素,如加装导电装置、提高空气湿度等措施也可以辅助抗静电的使用效果。综合评价成本、效能、可加工性等诸多因素,使用抗静电剂是当今抗静电领域最为普遍和实用的手段。
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