绝缘体抗静电的原理介绍

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的危害。防止静电危害的方法从本质上来讲就是减轻或防止摩擦以减少静电荷的产生，或者通过各种途径使静电荷很快的泄漏掉。在20℃时，高聚物试样的ρs低于1010Ω，就可认为该高聚物有很好的抗静电性能：若ρs＝1010-1012 Ω，就可认为为该高聚物有良好的抗静电性能；当ρs＝1012一1014Ω就可认为该高聚物有适度的抗静电作用；当ρs＝1014一1015Ω只有很弱的抗静电作用；当ρs高于1015Ω时，则认为没有抗静电作用。 目前抗静电聚烯烃复合材料加工方法主要有添加导电填料法，添加抗静电剂法和与结构型导电高分子材料共混等。  　　1.1 添加导电填料法
　　这类方法是将无机导电填料掺入到聚烯烃材料基体中。目前用碳黑填充的应用最广，这是因为碳黑原料易得、价廉、导电性能持久稳定，还可大幅度地调整导电性能。碳黑本身的体积电阻在0.1～ 10.2Ω之间，是天然的半导体。在树脂复合物中，当碳黑粒子与粒子间相互接触形成网状网络或碳黑粒子间隙为几个10-10m时，就可形成导电通路。因此,由碳黑填充制成的复合型抗静电高分子材料是目前用途较广、用量较大的一种抗静电材料。也可以采用金属类填料，主要包括金属粉末（Ag、Cu、Al、Ni等）、金属纤维（铜纤维、铝纤维、不锈钢纤维、合金纤维等）和金属氧化物。  
　　1.2 添加抗静电剂  
　　抗静电剂的作用机理是在材料表面形成导电层，降低其表面电阻率，使产生的静电荷迅速泄漏, 赋予材料表面一定的润滑性，降低摩擦系数，抑制和减少静电荷的产生。所以，抗静电剂的极性、与基材的相容性及它在材料中的分散性均影响抗静电效果。抗静电剂根据分子中的亲水基能否电离和离子化特征，可以将抗静电剂分为阳离子型、阴离子型、两性型、非离子型和高分子型，表1列出了抗静电剂种类及其适用树脂。通常，既要使抗静电剂与基体有一定的相容性，但又不能太强；极性基材应选择离子型抗静电剂，而非离子型抗静电剂更适于弱极性或非极性聚合物。