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1、分子結構和特征基團性質及添加量 [3] 抗靜電劑的效果首先取決于它作為表面活性劑的基本特性 ―表面活性 。 表面活性與分中親水基種類 、 憎水基種類 、 分子的形狀 、 分子量大小等有關 。 當抗靜電劑分子在相界面作定向吸附時,就會降低相界面的自由能及水和塑料之間的臨界接觸角。這種吸附作用 ,僅與基體的性質有關 , 而且還與表面活性劑的性質有關 。 根據(jù)極性相似規(guī)則 , 表面活性劑分子的碳氫鏈部分傾向與高分子鏈段接觸 , 極性基團部分傾向與空氣中的水接觸 。 高分子材料作為疏水材料 , 抗靜電劑在其表面的主要作用就是形成規(guī)則的面向空氣中的水的親水吸附層。 在空氣濕度相同的情況下,親水性好的抗靜電劑會結合更多的水,使得聚合物表面吸附更多的水,離子電離的條件更充分,從而改善抗靜電效果。 通過質子置換,也能發(fā)生電荷轉移。含有羥基或氨基的抗靜電劑,可以通過氫鍵連成鏈狀,在較低的濕度下也能起作用。在干燥的空氣環(huán)境中,若要求塑料制品成型之后立即發(fā)揮抗靜電性,采用多元醇單硬脂酸酯抗靜電劑非常有效。只有在相對濕度 50 %的環(huán)境中貯存一段時間之后,聚丙烯中的羥乙基烷基胺才表現(xiàn)出 的抗靜電效果, 而且受濕度的影響非常大。 硬脂酸單甘油酯在加入之后立即產生抗靜電效果且不受濕度的影響,但是隨著貯存時間的延長,其作用效果明顯下降。 添加型抗靜電劑效果決定于添加劑向塑料制品表面的遷移速率。當塑料制品表面被一層連續(xù)的導電層覆蓋時,電荷的衰減才達到 。河南開封回收油漆
抗靜電劑一般都具有表面活性劑的特征,結構上極性基團和非極性基團兼而有之。常用的極性基團(即親水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的陰離子,胺鹽、季銨鹽的陽離子,以及-OH、-O-等基團,常用的非極性基團(即親油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等,從而形成了纖維工業(yè)常用的五種基本類型的ASA,即胺的衍生物,季銨鹽,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。ASA 當涂層用時,疏水基團吸附于材料表面,外層形成一層ASA 的分子層; 當采用共聚方法形成雙組分纖維時,外部的ASA 分子層受到破壞,內部的ASA 便可以滲透到材料表面;材料表面有一個平滑的ASA 分子層,表面摩擦系數(shù)的降低使靜電產生幾率減少,但外用ASA 耐洗牢度不好,可考慮用反應性化合物與纖維在高溫下形成共價鍵結合[11]。 抗靜電劑 抗靜電劑 外用ASA 一般以水、醇或其它有機溶劑作為溶劑或分散劑,進行涂覆疏水基團附著于材料表面,向外排列的親水基團吸收環(huán)境中的微量水分,因為水是高介電常數(shù)的液體而形成導電層,并且纖維中所含的微量電解質也一定程度地降低表面電阻;用于織物的ASA 多為飽和長碳鏈陽離子表面活性劑,因纖維表面呈負電性而容易被吸附形成濕氣膜,這樣材料摩擦間隙的介電常數(shù)也明顯提高;如果ASA 為離子化合物時,本身便具有離子導電作用[12]。內用ASA 在聚合物中分布是不均勻的,當添加到一定數(shù)量時,復合材料的表面會形成一層親水基團向外排列的膜,同時內部的ASA 能向表面滲透以補充膜層的缺損;因此ASA 與聚合物的相容程度便形成了矛盾的兩方面,相容性好會使向外表滲透速度放慢,難以及時補充表層ASA 損失,反之又會使材料過早地喪失抗靜電性能。河南開封回收油漆