防靜電的三大材料概述
防靜電材料之抗靜電劑
抗靜電劑的作用機理是通過吸附作用在制品表面形成水膜，以阻止靜電的形成和積累。因而抗靜電劑的抗靜電性能取決于抗靜電劑吸收水分的能力和制品使用環(huán)境的濕度。根據(jù)抗靜電劑分子的差異，可分為有機小分子抗靜電劑和抗靜電劑兩大類。
有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特征結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)，可分為陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型四大類。而抗靜電劑是一類分子量大的親水性高聚物。兩類抗靜電劑在使用時可涂覆在制品表面，也可與基礎(chǔ)樹脂混煉。直接涂覆在制品表面的抗靜電劑因水洗或摩擦將不斷損失，因此需要定期補充抗靜電劑，以維持穩(wěn)定的抗靜電性能；而混煉在內(nèi)部的抗靜電劑能通過遷移彌補表面抗靜電劑的損失，因而抗靜電效果更持久。混煉在基體內(nèi)部的高分子抗靜電劑遷移速率較慢，能夠保持制品材料持久的抗靜電性能。在使用高分子抗靜電劑時，調(diào)接和控制其與基體樹脂的相容性是技術(shù)的關(guān)鍵。如相容性太強，基體內(nèi)部抗靜電劑不能及時補充基體表面的損失，起不到抗靜電作用；而如果相容性太弱，抗靜電劑容易積累在基體表面加速損失，起不到持久的抗靜電效果。
防靜電材料之抗靜電無機材料
即將導(dǎo)體或半導(dǎo)體無機材料分散到高分子材料基體中，通過這些材料形成的筋或網(wǎng)狀通路導(dǎo)電而使制品具有抗靜電作用。
無機抗靜電材料按物質(zhì)的種類可分為碳、金屬、半導(dǎo)體氧化物及它們的復(fù)合物，按空間結(jié)構(gòu)分可以是纖維狀、片狀、粒狀和具有特殊三維結(jié)構(gòu)的形狀，而按顏色又可分為深色和淺色抗靜電材料。目前，常用的無機抗靜電材料有以下幾種：
(1)碳黑或石墨。碳黑或石墨是目前應(yīng)用較多的炭系導(dǎo)電材料，具有穩(wěn)定和的導(dǎo)電性能，而且來源廣泛，成本低，使用簡單，是目前制備防靜電產(chǎn)品的材料。其缺點是制品的顏色較深，不能滿足一些場合(人的生活與工作空間)對美感的要求。
(2)短切導(dǎo)電纖維。包括碳纖維與金屬纖維(主要是不銹鋼纖維)具有很低的本體電阻，而且在基體材料中易于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的線狀結(jié)構(gòu)，因此需要的加入量很少。制品導(dǎo)電性能穩(wěn)定、顏色淺。但導(dǎo)電纖維為絲束狀，必須充分分散到高分子材料中才能取得很好效果。由于分散較困難，制品的導(dǎo)電性能也難以控制。
(3)導(dǎo)電云母粉。云母粉是高分子材料常用的填充材料，云母粉的片狀結(jié)構(gòu)有利于在高分子材料中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。但云母粉本身不導(dǎo)電，必須在云母粉表面沉積或包覆一層抗靜電材料(如ATO)才能起抗靜電作用。導(dǎo)電云母粉比重輕，顏色淺，可用于加工有裝飾性的制品，在抗靜電領(lǐng)域中的應(yīng)用逐年增長。
防靜電材料之結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料
結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子是指本身能夠?qū)щ姷母叻肿?。但迄今為止純粹的結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子聚合物只有聚氮化硫類。其他一些高分子如聚乙炔、聚對苯撐、聚吡咯、聚噻吩、聚吡啶、聚苯硫醚等通過氧化還原、離子化或電化學(xué)等手段進(jìn)行摻雜之后也具備導(dǎo)電性能，另一類高分子如聚酰亞胺、聚丙烯腈等在高溫下熱處理后碳化，具有類似石墨的微觀結(jié)構(gòu)而具有導(dǎo)電性能。原理上，這些高分子材料本身就能用于加工成抗靜電制品。但由于這類高分子難溶難熔，成型困難，無法直接單獨應(yīng)用，通常只是作為導(dǎo)電填料，與其它高分子基體進(jìn)行共混或合金化，制成抗靜電復(fù)合材料。某些結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子單體可在氧化劑作用下進(jìn)行氧化聚合，因此可將導(dǎo)電高分子單體與本體樹脂進(jìn)行混合之后再聚合，使材料具備抗靜電性能。
這些便是防靜電材料的三大種類，希望大家通過這三大種類能夠?qū)o電以及防靜電都能夠有一個全新的認(rèn)識，同時希望大家能夠利用這三大材料運用在實踐生活中。
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