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抗靜電劑的使用方法和作用機理,你了解嗎?

來源: 編輯: 人氣:260 時間:2022-08-09
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抗靜電劑的使用可分為外部涂敷法和內部共混法兩種。外部涂敷法具有操作簡單、用料省、對抗靜電劑的耐熱性要求低、且不影響制品的成型加工性能等優點,但抗靜電效果不能持久,經過水洗或摩擦后,抗靜電劑涂層容易脫落,因此是種暫時性的抗靜電處理方法。而內部共混法具有耐洗滌、耐摩擦、耐熱、抗靜電效果持久、使用方法簡單等優點。

抗靜電劑的使用方法

1)清洗 為了得到均一密實的抗靜電劑涂膜,在涂刷抗靜電劑前,必須對塑料表面進行清洗,徹底除去表面灰塵、油脂等。可用1%左右的中性洗滌劑溶液清洗。清洗后需要放置在無塵室內晾干。

2)配液 用水、乙醇或醋酸乙酯等溶劑將抗靜電劑配成0.2%~2%濃度的溶液,溶液的濃度在保證抗靜電效果的前提下,盡可能稀一些,因為濃度高的溶液會發黏,容易吸附灰塵。

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3)涂布 根據制品的形狀等來選擇涂布方法,常用的涂布方法有直接法、浸漬法和噴涂法等幾種。直接法是用棉布、法蘭絨、毛刷和輥筒等工具將抗靜電劑液涂布在制品上,它簡便有效,使用最廣。浸漬法是將制品浸入抗靜電劑液中,它適用于形狀復雜或數量很多的小型制品。噴涂法是用噴槍將抗靜電劑液噴涂在制品上,它有速度快、效率高、涂膜均勻等優點。

4)干燥 涂布后的制品應充分干燥,使涂膜層硬化,在溫度30 ~40C、相對濕度60% ~80%的條件下,大約需要干燥3h。干燥后還要在自然環境條件下放置5h。

內部共混法操作要求

共混法是將抗靜電劑與樹脂經機械混合后再加工成型,制成具有抗靜電的制品。常用的抗靜電劑有陽離子型和兩性離子型。

抗靜電劑是易吸濕性化合物,含有一定量的水分。在成型過程中,少量水分的存在就會造成制品質量下降,故抗靜電劑在加入到樹脂前應充分干燥。可在70 ~ 80C的熱風下,干燥4h。

抗靜電劑的加入量應根據抗靜電劑本身的性能、樹脂的種類、加工條件、制品形態以及對抗靜電效果的要求程度而定,一般加入量為0.3% ~3. 0%。薄的制品的加入量比厚制品要少。

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抗靜電劑的作用機理

不同類型的抗靜電劑不僅化學組成和使用方式不同,而且其作用機理也不同。

(1)外部涂敷型抗靜電劑的作用機理

此類抗靜電劑一般以水、醇或其他有機溶劑作為溶劑或分散劑使用。當用抗靜電劑浸漬高分子材料時,抗靜電劑分子中的親油基就會吸附于材料表面。浸漬完后干燥,脫出水分后的高分子材料表面上,抗靜電劑分子中的親水基都向著空氣一側排列,易吸收環境水分,或通過氫鍵與空氣中的水分相結合,形成一個單分子導電層,使產生的靜電荷迅速泄漏而達到抗靜電目的。

(2)表面活性劑類內部共混型抗靜電劑的作用機理

且在高分子材料成型過程中,如果其中含有足夠濃度的抗靜電劑,當混合物處于熔融狀態時,抗靜電劑分子就在樹脂與空氣或樹脂與金屬(機械或模具)的界面形成最稠密的取向排列,其中親油基伸向樹脂內部,親水基伸向樹脂外部。待樹脂固化后,抗靜電劑分子上的親水基都朝向空氣一側排列,形成一個單分子導電層。

在加工和使用中,經過拉伸、摩擦和洗滌等會導致材料表面抗靜電劑分子層的缺損,抗靜電性能也隨之下降。但是不同于外部涂敷型抗靜電劑,經過一段時間之后,材料內部的抗靜電劑分子又會不斷向表面遷移,使缺損部位得以恢復,重新顯示出抗靜電效果。

由于以上兩種類型抗靜電劑是通過吸收環境水分,降低材料表面電阻率達到抗靜電目的,所以對環境濕度的依賴性較大。顯然,環境濕度越高,抗靜電劑分子的吸水性就越強,抗靜電性能就越顯著。

(3)高分子永久型抗靜電劑的作用機理

高分子永久型抗靜電劑是近年來研究開發的一類新型抗靜電劑,屬親水性聚合物。

當其和高分子基體共混后,一方面由于其分子鏈的運動能力較強,分子間便于質子移動,通過離子導電來傳導和釋放產生的靜電荷;

另一方面,抗靜電能力是通過其特殊的分散形態體現的。即高分子永久型抗靜電劑主要是在制品表層呈微細的層狀或筋狀分布,構成導電性表層,而在中心部分幾乎呈球狀分布,形成所謂的“芯殼結構”,并以此為通路泄漏靜電荷。

因為高分子永久型抗靜電劑是以降低材料體積電阻率來達到抗靜電效果,不完全依賴表面吸水,所以受環境的濕度影響比較小。

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