塑料制品因具有优良的绝缘性而被广泛应用于家用电器、电子电气等各个领域。但在某些应用上,这种高的绝缘特性又往往使其在应用过程中因摩擦、剥离而产生和积累电荷,从而给应用带来隐患。如何减少或消除这些隐患,这就需要材料具有抗静电性能。 静电的产生:物体本身通常是电中性的,当两种化学组成不同或者物理状态不同的材料相互摩擦时,它们各自表面都会发生电荷重新分配。当两种物质重新分离后,每种材料上都会带有比接触前过量的正或负电荷,这种形式产生的电荷就是静电。塑料产生静电的大小, 可用其表面电阻率或体积电阻率来表示。 静电的危害:大多数高分子材料的体积电阻率较高(1010-1020Ω.cm),如产生静电,便难以消除,容易造成很多危害,如塑料薄膜在制造过程中由于产生的静电而粘附在机械上,不易脱离;如塑料制品由于静电会吸附空气中的灰尘,影响美观;静电还会导致精密仪器失真、电子元件报废等;在有些情况下,很少的静电荷,也足以形成极高的静电压,使人容易触电;当产生的静电压大于500V时,其放电过程可能会发生火花,引起火灾或爆炸等,造成很大危害。 抗静电方法:塑料制品是否带静电或带静电大小可用体积电阻率来表示,(1)绝缘体:体积电阻率>1012Ω.cm;(2)半导体:体积电阻率106-1012Ω.cm;(3)导体:体积电阻率<106Ω.cm;(4)良导体:体积电阻率<100Ω.cm。抗静电塑料要求其体积电阻小于1012Ω.cm。
塑料制品的抗静电方法有多种,一般有(1)在塑料制品加工过种中使用导电装置消除静电;(2)增加塑料制品加工和使用环境中的空气湿度,有利于抑制静电荷的产生及促进电荷的泄漏;(3)使用强氧化剂氧化或采用电晕放电处理塑料制品表面,提高材料的表面导电性;(4)在制品表面涂覆导电性涂层或复合导电性膜;(5)在塑料中添加导电性填料,如石墨、炭黑、金属等;(6)添加抗静电剂,对材料进行抗静电处理,使其表面活化,提高材料的表电电导率。以上方法以添加抗静电剂最为简单有效,实用性强,应用最为普遍。 抗静电剂的使用方法:可分为外部涂敷法和内部共混法两种。前者操作简单、用料省、对抗静电剂的耐热性要求低、且不影响制品的成型加工性等优点,但抗静电效果不持久,涂层易脱落,因此只是暂时性的处理方法;而内部共混法具有耐洗涤、耐摩擦、耐热、抗静电持久、使用方法简单等优点。 |