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影响抗静电剂使用效果的因素有哪些

发布日期:2021-05-29 16:41:19

影响抗静电剂作用的因素

一、分子结构和特征基团性质及添加量

抗静电剂的作用首先取决于它作为外表活性剂的根本特性――外表活性 。

外表活性与亲水基品种、憎水基品种 、 分子的形状和分子量巨细等有关。

抗静电剂分子在相界面作定向吸附时,会下降相界面的自由能及水和塑料之间的临界触摸角。根据极性类似规则,外表活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段触摸,极性基团部分倾向与空气中的水触摸。高分子资料作为疏水资料,抗静电剂在其外表的首要作用便是构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,使得聚合物外表吸附更多的水,离子电离的条件更充沛,然后改善抗静电作用。

抗静电剂

抗静电剂的分子量太高,不利于它向高聚物外表搬迁;分子量太低,耐洗涤性和外表耐冲突性不佳。一般抗静电剂的分子量比高聚物分子量小得多。参加低分子量物质或许会使高聚物资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)值是外表活性剂外表活性的一种量度。CMC值越小,外表活性剂到达外表( 界面 )吸附的浓度越低,或构成胶束所需浓度越低,因而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。添加量有一个规模。过低,抗静电作用不明显,过高,会影响资料的物理机械性能。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。

二、其他添加剂的影响

高聚物资料加工时,往往要添加一些 稳定剂 、颜料 、增塑剂 、润滑剂 、分散剂或阻燃剂等助剂。这些添加剂与抗静电剂的相互作用也会对立静电作用发生很大影响。

阴离子型稳定剂会与阳离子型抗静电剂构成复合物,然后下降各自的作用。润滑剂一般能很快搬迁到高聚物外表上,按捺了抗静电剂的搬运。

若润滑剂分子层掩盖在抗静电剂分子层上 , 会使抗静电剂外表浓度下降,明显影响抗静电作用;有时由于润滑剂的影响,也会促进抗静电剂向外表搬运。

增塑剂会添加大分子链间的距离,使分子运动更为简单,提高了高聚物的孔隙率,有利于抗静电剂向制品外表搬迁发挥抗静电作用。有些增塑剂会下降高聚物的玻璃化温度,也可使抗静电剂的作用增大。

分散剂、稳定剂及颜料等无机添加剂,一般都有较强的吸附才能,使抗静电剂难以搬迁到外表上,对立静电剂的分散搬迁具有反作用,抗静电作用会变差。

大多数无机添加剂都是细小的微粒,具有较大的外表积,易吸附抗静电剂,使其不能有效地发挥抗静电作用。颜料微粒则简单富集在抗静电剂周围,影响其向外分散。例如:相同抗静电剂浓度的 ABS 中参加二氧化钛后,抗静电作用下降。不同无机填料的吸附性不同,对立静电作用发挥的影响也不一样。

此外,高聚物组分中的弹性体也会使抗静电剂的效能变差。例如在聚丙烯与橡胶的复合资料中,发现抗静电剂富集在橡胶组分周围,使其难于搬迁到外表。

加工进程的影响

聚合物制品的加工方法最终会影响制品中高分子链的规整程度、结晶度、结晶形状及有序化程度。

若高聚物在熔融状态下成型后,立即在低于其玻璃化温度的室温下进行冷却,抗静电剂就很难分散到制品外表,然后没有满足的抗静电作用。若制品在高于玻璃化温度的温度下冷却,由于大分子链段运动有助于抗静电剂分散,这样不只制品能呈现出满足抗静电作用,并且即使用冲突或水洗除掉外表上的抗静电剂,也能较迅速恢复其抗静电作用。

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