塑料抗静电原理技术分享
发布时间：2024-05-31
一、抗静电剂的作用原理主要包括以下几个方面：
1、降低摩擦系数：抗静电剂可以减少材料表面的摩擦系数，从而降低静电的产生。
2、形成导电层：抗静电剂分子中的亲水基可以吸附环境中的水分，形成一层能够导电的薄膜，帮助电荷通过材料表面泄漏，达到抗静电的效果。
3、亲水基团作用：抗静电剂分子中的亲水基团能够与空气中的水分结合，形成导电通道，使电荷能迅速从材料表面移走。
4、离子导电作用：如果抗静电剂为离子化合物，它本身具有离子导电作用，有助于电荷的传导和释放。
5、表面活性剂特征：抗静电剂具有表面活性剂的特征，结构上既有极性基团也有非极性基团，这使得它们能够在材料表面形成一层抗静电层。
6、与聚合物相容性：抗静电剂与聚合物的相容性需要适中，以便它们可以向表面迁移并在表面形成均匀分布，同时保持持久的抗静电效果。
7、环境湿度依赖性：抗静电剂的效果受环境湿度的影响，湿度较高时，抗静电剂分子的吸水性更强，抗静电性能更显著。
8、高分子永久型抗静电剂：这类抗静电剂是亲水性聚合物，通过在制品表层形成导电性表层和“芯壳结构”，降低材料体积电阻率，达到抗静电效果，且受环境湿度影响较小。
抗静电剂的使用方式可以是外涂型或内混型，外涂型通过涂布、喷涂或浸渍等方式附着在材料表面，而内混型则是在材料加工过程中添加到树脂中。抗静电剂的选择和使用需要考虑其与材料的相容性、添加量、加工条件以及对抗静电效果的要求。
二、抗静电塑料的应用领域
1、电子与半导体：精密电子、集成电路包装、生产环境，防止静电击穿击，保护敏感元件。
2、医疗：设备、耗材，防尘、防静电吸引，保障卫生与安全。
3、汽车、航空：电子系统、内饰，防尘、防静电积聚。
4、包装：透明膜、容器，防尘、防尘，提升产品展示效果。
5、纺织：纤维、服装，抗静电吸引，提高舒适度。
三、抗静电实现的方法
1、液体涂型抗静电剂：适用于表面处理，通过喷涂或浸涂覆工艺，为材料表面形成一层抗静电保护层。特点是快速干燥、透明度高、施工简便，适合对透明度和外观要求严格的制品。
2、内添加型抗静电母粒：直接混入塑料、树脂等基材中，均匀分散，形成持久的抗静电防护。包括 PE/PP 抗静电母粒、尼龙抗静电母粒等，适合注塑、挤出、吹塑成型等工艺。特点是持久性好、不依赖环境，适用于电子包装、工业制品。
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 。
表面活性与亲水基种类、憎水基种类、分子的形状和分子量大小等有关。
当抗静电剂分子在相界面作定向吸附时，会降低相界面的自由能及水和塑料之间的临界接触角。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。
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。
转自——英口传媒公众号
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