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抗靜電劑原理
文章出處:新聞中心
責任編輯:東莞市聚塑源新材料有限公司
發(fā)表時間:2019-11-13
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抗靜電劑
基本原理
1.
外抗靜電劑
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外抗靜電劑先溶于溶劑中,然后以噴涂或浸漬的方法涂敷于塑料上,溶劑則通過蒸發(fā)除去。此法的優(yōu)點是所需抗靜電劑量小,效果直接。缺點是,表面腐蝕和抗靜電劑遷移至聚合物內(nèi)部會造成抗靜電性的損失,而且難以包覆均勻,會引起印刷和焊封困難。
2.
內(nèi)抗靜電劑
抗靜電劑先和聚合物結(jié)合為一體,然后遷移至聚合物表面發(fā)揮作用。內(nèi)抗靜電劑一般有非極性和極性兩部分構(gòu)成,非極性部分固定在聚合物中,極性部分則伸至聚合物外,吸附空氣中的水分形成導電通路。
內(nèi)抗靜電劑包括
非離子型:在聚烯烴中常用的是丙三醇單硬脂酸酯(GMS),它與聚烯烴不十分相容,因此能很快遷移到表面。它符合大多數(shù)食品接觸法規(guī),所以可以用于食品包裝塑料。
陽離子型:陽離子型抗靜電劑的活性分子通常含有一個大體積的陽離子,大多是長鏈烷基,常用于極性聚合物。
陰離子型:主要是烷基磺酸鹽、烷基磷酸鹽等。
兩性型:烷基三甲銨乙內(nèi)酯。
陽離子型和兩性型抗靜電劑大多熱穩(wěn)定性不佳。
內(nèi)抗靜電劑的遷移速度影響抗靜電效果,而遷移速度由以下幾個因素決定
抗靜電劑與聚合物的相容性:如果抗靜電劑與聚合物的相容性很好,則抗靜電劑不容易從聚合物中遷移出來;如果抗靜電劑與聚合物的相容性太差,則抗靜電劑的遷移速度又過快,會形成油脂狀表面。
聚合物的結(jié)晶性:抗靜電劑的遷移,在無定形相中比結(jié)晶相中快。
體系中的其他添加劑:填料或者顏料有可能吸收抗靜電劑;而爽滑劑則有助于抗靜電劑遷移至聚合物表面。
抗靜電劑的用量:高的濃度導致高的遷移速度。
溫度:高溫下,抗靜電劑的流動性好,因而遷移加快。
永久型抗靜電劑
是一類相對較新的抗靜電劑,屬親水性聚合物。當其和聚合物基體共混后,一方面由于分子鏈的運動能力較強,分子間便于質(zhì)子移動,通過離子導電來傳導和釋放靜電荷。另一方面,抗靜電能力是通過其特殊的分散形態(tài)體現(xiàn)的,高分子永久型抗靜電劑在制品表層成維系的層狀或筋狀分布,構(gòu)成導電性表層,而在中心部分幾乎呈球狀分布,形成“芯殼結(jié)構(gòu)”,并以此為通路泄漏靜電荷。
因為永久型抗靜電劑不完全依賴表面吸水,所以受環(huán)境濕度的影響小。與遷移性抗靜電劑相比,其抗靜電效果持久。它不但能釋放聚合物表面的電荷,還能釋放聚合物內(nèi)部的電荷,因此能同時降低表面和體積電阻。缺點是用量較大,且價格較貴。
抗靜電性能的測試
定性測試:通過摩擦產(chǎn)生靜電,再估測此靜電的吸塵效應。
定量測試:被測試樣放置在恒定溫度和濕度的環(huán)境中24小時,測定材料的電阻率或者放電的半衰期。
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