热塑性弹性体助剂之—抗静电剂

热塑性弹性体助剂之—抗静电剂

一般来说，热塑性树脂是良好的绝缘体，所以它们不导电。但是电荷可能在部件表面积累，导致灰尘积聚。在膜和织物中产生静电黏附。放电可能产生电击或着火，损害电子元器件。

静电或静电电荷是在未接地或绝缘表面上产生的电子的不足或过量。它由摩擦电荷产生，即由两个表面摩擦产生的电荷，例如纸张通过复印机或打印机产生的运动。

材料释放静电的能力是根据其表面电阻率、直流（DC）电压与穿过正方形单位面积的电流的比率（Ω/m²）进行分类。表面电阻率与正方形大小或其单位无关。具有抗静电性能的材料的表面电阻率在10⁹~10¹²Ω/m²之间。

表面电阻率

表面电阻率（Ω/m2）	分类
≤105	导电
＞105,≤109	静电消散
＞109,≤1014	抗静电
＞1014	绝缘

绝缘聚合物的静态衰减速率可以判断接地材料消散在其表面上感应的电荷能力。绝缘材料的衰减速率远远慢于由耗散材料处理的材料。

抗静电剂的类型

抗静电剂可以是离子型或非离子型的以及高分子型抗静电剂（后续文章重点讲述）。离子抗静电剂包括阳离子化合物，例如季铵盐、鏻盐或锍盐以及阴离子化合物，通常是磺酸钠盐、磷酸钠盐和羧酸钠盐。非离子抗静电剂包括酯类，例如脂肪酸的甘油酯和乙氧基化叔胺。

抗静电剂的用量通常为0.5%~1%，主要取决于树脂加工温度、存在的其他添加剂以及应用要求，如透明度、可印刷性和美国食品药品管理局（FDA）的合规性（约定、认可、协议）。

一般来说，抗静电剂可根据应用方法分为内部抗静电剂和外部抗静电剂。内部抗静电剂是作为表面活性剂，在加工（例如模压）之前或加工过程加入到聚合物中。内部抗静电剂与聚合物的相容性有限，并且会不断迁移到部件表面。内部抗静电剂必须与给定聚合物有适当的相容性，以控制抗静电剂向表面的迁移。外部抗静电剂是将水溶液或醇溶液（浓度通常为1%~2%）以喷雾或浸渍的方法直接施加到成品的表面上。内部和外部抗静电剂可用作润滑剂和脱模剂。

导电材料

静电可以通过添加导电填料来消除，例如特殊导电等级的炭黑或石墨。添加导电填料后，电子通过聚合物传导，获得的电阻率可小于10⁸Ω/m²，在导电炭黑或石墨填充量高的情况下，通常电阻率可低至10²~10³Ω/m²。

其他较少使用的导电材料是各种金属材料（银、铜、铝、铁、黄铜、钢丝）和金属涂覆的颗粒（云母、玻璃片、玻璃珠）。