文章來源：阻燃材料技術微論壇   作者：劉志文

靜電無處不在！特別是干燥的冬天，我們常常被身邊的靜電所傷。當摩擦、接觸或者感應塑料制品時，往往會在制品的表面聚集電荷，電荷得不到及時的釋放，就會產生靜電，靜電輕則造成產品工作故障，重則造成安全事故。



一、塑料“來電”的危害

塑料因優異的力學性能、絕緣性能和加工性能表現，被越來越廣泛地應用于我們的日常生活中。但同樣因為優良的絕緣性能，塑料表面容易囤積電荷，由此產生吸灰、吸塵、吹膜加工困難、印刷及涂裝油墨附著不均的問題，嚴重的會產生人體觸電，儀表操作故障甚至發生火災，粉體爆炸等危害。因此塑料“來電”這事后果往往很嚴重。


二、如何讓塑料和靜電說“拜拜”

靜電無處不在，但可以減少。靜電可以借助三種方式得以釋放，向表面傳導、向體積傳導以及向空氣中輻射。常用的減少靜電的方法有以下幾種：

（1）加導電裝置

（2）提高空氣濕度

（3）提高材料抗靜電性能



其中提高材料的抗靜電性能就是要讓塑料直接和靜電說“拜拜”。




三、讓塑料實現抗靜電的途徑目前有兩種

1）塑料制品表面改性，如貼導電膜、涂導電漆
2）與抗靜電劑共混，開發成抗靜電塑料，綜合成本、效能、可加工性等因素



四、抗靜電塑料成為主要“不來電”的途徑


抗靜電劑一般分為兩種，一種是析出型表面活性劑，分為陽離子型、陰離子型和非離子型表面活性劑，這些表面活性劑通過析出到塑料的表面與空氣中的水分子結合，在塑料的表面形成導電通路，從而釋放表面電荷。如此可知，析出型抗靜電劑具有一定的時效性，且受環境濕度影響很大。

另一種為永久性抗靜電劑。常見的有碳纖、炭黑、金屬粉末、金屬氧化物以及高分子基的抗靜電劑。這種靜電劑是通過在塑料內部達到一定的量從而形成三維導電網絡的結構，來減少靜電。永久性抗靜電劑盡管受環境影響很小，但需要添加的量較大，往往影響到塑料的其他性能。

不管選擇何種抗靜電劑，抗靜電塑料的開發并非將塑料和抗靜電劑簡單混和那么簡單。要想獲得一款滿足要求，特別是同時具有多種性能要求的的抗靜電塑料卻并非易事，這里面的技術含量還是很高滴！



五、怎樣評價塑料具有“不來電”的能力

抗靜電塑料開發出來，如何評價呢？簡易定性的方法可以通過測量塑料表面電阻率或者體積電阻率來評價。因為電阻率測量便利且重復率好，往往作為衡量塑料“不來電”的能力常見方法。



更詳細的定量評價方法可以測量塑料的靜電衰減時間，詳細測試方法如下：將高壓（1000-12000V）電壓加到塑料上使之帶電后，用示波器觀察其電壓的衰減，以半衰期作為抗靜電效果的尺度。



六、讓塑料“不來電”并非說說那么容易


抗靜電劑的種類、擠出加工工藝以及與樹脂的相容性等因素都會影響材料的抗靜電效果。比如：普通加工工藝下，抗靜電劑的添加經常會存在分散不勻，電阻率不一致的問題，導致抗靜電效果不佳，同時由于抗靜電劑的添加會造成材料流動性變差，力學性能下降等問題。抗靜電劑的種類存在上百種，且每種樹脂適用的抗靜電劑也不一樣，有些存在嚴重析出或者析出困難等問題，因此研發一種滿足具體產品要求的抗靜電塑料并非易事，往往需要大量的經驗和技術的積累。

目前市場上的抗靜電塑料也存在一些常見問題諸如：

（1）抗靜電效果不佳
（2）抗靜電性能不穩定
（3）與其他性能不能兼得

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