在PA6中加入不同抗静电剂,发现各种抗静电剂的抗静电效果差异很大。有机类抗静电剂的添加量较小,但效果不是分理想;无机导电材料抗静电效果好,但加入量较大,最好是采用复合型抗静电体系。有机抗静电剂在低用量时抗电效果较好,超出4%时增加用量对抗静电作用不明显;而无机导电材料在低用量时,其作用不大,用量超过5%以后才有明显效果。不同的抗静电剂的抗静电作用是不一样的,使用时最好采用多种复合体系。
对于用于机械部件或受力结构部件,应采用玻璃纤维增强抗静电体系。对于用于耐磨性高用途的设备部件,如复印机辊子、矿山运输辊筒等,不但要抗静电,还要求耐磨性好,因此在配方设计上就应该考虑增加耐磨材料,同时使用碳纤维、晶须等做抗静电材料,能制造出耐磨抗静电尼龙。
对于用于耐热性要求较好的场合。应选择耐热性较好的抗静电剂,选择PA66、PA46作基料,添加玻璃纤维提高材料的耐热性。对于柔软性或耐低温性能有要求的应适当添加弹性体等增韧剂,提高材料的韧性与低温性能。总之在产品组成与性能设计时,除保证其抗静电要求外,还要综合考虑其他性能要求。
抗静电剂作用在于两个方面,一是降低塑料加工制品的电阻、增加导电性、加快电荷的泄漏;二是减少摩擦电荷的产生。抗静电尼龙的组成与性能设计的基本思想是满足使用要求。选择合适的抗静电剂及其用量,保证材料的抗静电性能,达到使用要求。选择适当的分散剂,确保抗静电剂分散均匀。
静电荷的产生来源于塑料的电子结构、具有不同介电常数或不同电荷释放能量的两种材料接触时,会发生电荷的转移。对于绝缘体来说,将产生表面电荷或与金属作用产生接触电位现象。在聚合物中添加具有极性的低分子或吸湿性高分子来改善聚合物表面的导电能力,从而使电荷通过表面释放出去,减少了电荷的积累。
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