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高分子塑料抗静电剂的机理分析和应用

2021-06-29汪晓鹏

西部皮革 2021年11期

汪晓鹏

(甘肃省轻工研究院有限责任公司,甘肃 兰州 730046)

静电现象很早就已被发现。公元前650~前550 年,古希腊哲学家塔勒斯在研究天然磁石的磁性时发现了静电现象,并发现用丝绸、法兰绒摩擦琥珀之后也有类似于磁石能吸收轻小物体的性质。所以,塔勒斯成为有史记载的第一个静电实验者[1]。

随后,人们发现许多物体摩擦后也可以产生静电现象,包括玉石、松香、蜡、硫磺等材料。由于高分子材料大多属于电介质,其表面电阻率和体积电阻率很大,其电导率很小,所以容易在其表面积聚电荷,影响某些高分子材料的使用性能,甚至带来各种危害。极少的静电荷,就足以形成极高的静电压,当静电压大于500V 时,就能发生火花放电。因此,高分子塑料的静电现象日益受到人们的重视。

高分子塑料具有优良的绝缘性能,如PP、PE 体积电阻率ρν 一般在1017~1019 Ω.m,但其绝缘性有时在很多场合会遇到麻烦,甚至造成很大的损失,如制造PE、BOPP 薄膜时,易发生电击现象。塑料制品易吸尘,这样降低了使用价值。遇静电火花还会引起爆炸、火灾等重大生产安全事故。

研究表明,高分子塑料的电阻大小决定其实际应用,详见表1 塑料电性能与应用的关系[2]。

表1 塑料电性能与应用的关系

针对高分子塑料加工和使用过程中的静电问题,大多采用添加抗静电剂和相关助剂或填料的方法来降低其所积累的静电量,使制品的综合性能达到比较理想的效果。

1 抗静电原理

绝缘体由于摩擦,在干燥的空气中容易产生静电荷,从而给加工和使用造成巨大危害。……

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