摘要：文章以高分子塑料抗静电剂的机理与应用为研究对象，首先简单介绍了静电危害，随后分析了高分子塑料抗静电剂机理，并着重对高分子塑料抗静电剂加工应用进行了研究分析，最后探讨了抗静电剂的未来发展趋势，希望能为相关研究提供一定的参考。
关键词：高分子塑料；抗静电剂；机理；生产应用
前言：高分子塑料本身有着较强的绝缘性，受干燥环境以及摩擦因素的影响，在塑料表面，很容易积聚大量静电荷，引起静电火花，严重时还会引起火灾、爆炸等安全事故。为有效解决这一问题，有必要加强对高分子塑料抗静电剂的机理与应用研究，从而有效解决高分子塑料静电问题，促使其发挥出更大的应用价值。
1.
静电危害
静电现象是人们日常生活中常见的一种现象，这些现象在很多时候看似“无伤大雅”，但实际
上在一些生产场景下，静电本身具有非常严重的危害。比如虽然静电能量不高，但电压非常大，当静电电位差达到300V以上时，将会产生火花放电现象，这对加油站、油罐车而言，这种火花放电很容易引起爆炸事故。对高分子塑料而言，虽然本身导电率较低，电阻率很高，但在高分子塑料表面，也很容易积聚静电核，尤其是在干燥环境下，由此很容易因为摩擦而产生静电现象，如果静电电压过高，还会产生电火花，从而对高分子塑料加工生产带来严重的爆炸威胁。高分子材料表面电阻率不同，抗静电性能等级也有一定差异性，具体如表1所示。为进一步提升高分子材料性能，必须在高分子材料生产中加入抗静电剂，降低静电带来的危害。 表1：高分子材料抗静电性能等级
高分子材料的表面电阻率（/Ω） | 电荷半衰期（/s） | 抗静电性能等级 |
＜1010 | ＜1 | 非常好 |
1010-1011 | 1-10 | 好 |
bak1011-1112 | 10-60 | 普通 |
mda＞10项目管理职业资格认证12 | ＞60 | 差 |
| | |
1.
高分子塑料抗静电剂机理
通过上文叙述可知，受摩擦作用的影响，在干燥环境下，绝缘体表面会累积很多静电荷，由此产生静电火花，严重威胁生产安全。而高分子塑料抗静电剂，主要作用便是泄掉这些累积的静电荷，防止出现静电火花[1]。高聚合物是高分子塑料抗静电剂的主要原材料，这种物质本身的体积电阻率较低，能够有效抵抗静电的干扰，防止出现静电火花。当前在实际生产高分子塑料抗静电剂时，主要是通过添加相应的高聚合物，来实现其抗静电功能。
1.
高分子塑料抗静电剂加工应用分析
（一）加入导电填料
在高分子塑料抗静电剂加工生产中，可以加入一些无机导电填料，从而赋予其一定的导电能力，及时泄除静电荷。炭黑（CB）材料是一种被经常应用的无机导电材料，相较于其他牛血清白蛋白
材料，炭黑材料成本比较低，且原料易得，同时还有着较强的导电性能，因此可有效提升高分子塑料抗静电剂的抗静电性能。从体积电阻率角度来看，炭黑材料的体积电阻率在0.1~10.3Ω.m范围内，本身也是一种天然的半导体材料，因此非常适合在高分子塑料抗静电剂中进行应用。除了应用炭黑材料作为导电材料以外，也可以采用一些金属类填料，比如铜、铝、银等，在实际加入时，可以采用粉末状材料，也可以采用纤维状材料，都能起到良好的抗静电效果。
（二）加入抗静电剂
在高分子塑料抗静电剂中，也可以加入抗静电剂材料，这种材料可以形成一种导电层，从而有效降低高分子塑料的电阻率，避免大量静电荷积聚在高分子塑料的表面。同时这种材料还能够让高分子塑料表面变得更加光滑，摩擦系数大大降低，由此可有效减少静电荷的产生。因此在实际选择抗静电剂材料时，需要充分考虑其极性以及与基材的相容性等因素，从而更好地提升抗静电的效果。通常情况下，按照分子的亲水基能否电离和离子化作为标准，可以将抗静电剂分为不同类型；一是阳离子型抗静电剂，比如“ASA-156”“ASA-10”“SGK-03A”等；二是阴离子型抗静电剂，比如“醇醚磷酸单酯”“ABPS”“抗静电剂SN”等。
三是复合型抗静电剂，比如“ASA-150”“ASA-151”“HZ-1”等；四是非离子型抗静电剂，比如“ASA-40”“ASA-90”“JH非离子型抗静电剂”等；五是高分子型抗静电剂，比如“10EO”“Enulsifier OPE”等[2]。在上述种种抗静电剂中，非离子型抗静电剂能够起到最佳的抗静电效果。阴离子型的抗静电剂的抗静电效果最差。
（三）混合结构型导电高分子材料
在实际进行抗静电剂生产过程中，还可以混合结构型导电高分子材料，从而有效提升高分子塑料的抗静电性能。一般情况下，结构型导电高分子材料包括聚苯胺、聚乙炔、聚吡啶、聚噻吩等。在这些材料的结构中，通常含有共轭双键[3]。基于此，π电子便能够自由在分子链上运动，由此会产生较大的载流子迁移率，从而显著增强了材料的导电率。结构型导电高分子材料除了可应用于抗静电剂生产，这种材料本身也可以当作抗静电材料使用。但相较于普通的材料，这种材料本身的分子刚性比较大，可溶性较低，实际成型也比较困难，且比较容易氧化，整体稳定性较差，从而严重阻碍了其实际应用效果发挥。因此需要将这种导电材料与其他高分子基体混合在一起，可有效弥补材料本身的缺陷。比如这种材料能够与其他高分子材料很好的相容，从而起到良好的抗静电效果。
四、抗静电剂的未来发展趋势
在当前，相较于国外，我国的抗静电剂产品品种整体比较单一，常见的仅有季铵化合物、羟乙基烷基胺、烷基醇胺硫酸盐等。同时在抗静电性能方面，依然有着一定的提升空间。基于此，为了更好地发挥抗静电剂的功能。在未来，一方面，要注重加强新产品种类的研发，扩大复配协同技术，从而让国内生产厂商在抗静电剂方面有更多的选择。尤其是要推动无机抗静电剂的研究发展，不断丰富其品类。从国内对抗静电剂品种的研究显著来看，近些年发展势头较为迅猛， 另一方面，还应注重对抗静电剂性能的研发完善。比如从当下研发重点来看，主要侧重于其耐热性和持久性的研发。通过加强对现有抗静电剂的应用，结合不同塑料制品不同要求，通过进行复配研究分析，从而能够促使抗静电剂性能得到有效改善，在有效提升其抗静电性的同时，还能够具备较强的耐久性与耐热性。除此之外，随着绿生态环保理念逐渐深入人心，当前在抗静电剂开发方面，还更注重低毒或无毒的绿环保抗静电剂产品的研发，这对推动我国抗静电剂研发生产实现可持续发展有着非常重要的现实意义。
总结：风险把控总而言之，在高分子塑料表面，如果产生大量的静电荷累积，将会产生静电火花，
对实际生产带来严重的威胁。因此必须要加强对高分子塑料抗静电剂机理与应用的研究分析，从而了解其中的抗静电原理，合理选择抗静电剂进行生产应用，从而有效提升高分子塑料的抗静电性能，使其实现更为广泛的应用。
参考文献
1.
来宇超， 孙辉， 朱斐超，等. 银/还原氧化石墨烯负载聚丙烯熔喷非织造材料的制备及抗菌抗静电性能[J]. 高分子材料科学与工程， 2020, 36(5):80-82.
2.
葛美珍. 有机导电高分子材料的导电机制分析[J]. 现代盐化工， 2020, 47(1):20-22.
3.
徐力. 浅谈高分子材料抗静电技术与应用[J]. 大众投资指南， 2019(3):19-20.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议