抗静电剂：从基础知识到实际应用

抗静电剂：从基础知识到实际应用

任何物体都带有本身的静电荷，这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷。静电荷的聚集可能对生活或工业生产造成影响甚至危害。能够将聚集的有害电荷导引并消除，使其不对生产和生活造成不便或危害的化学品，被称为抗静电剂。

抗静电剂主要添加在塑料之中或涂敷于模塑制品的表面，以达到减少静电积累的目的。它们通常具有表面活性剂的特征，在结构上同时包含极性基团和非极性基团。根据使用方式的不同，抗静电剂可以分为外涂型和内混型两种。

抗静电剂的性能与应用

1. 溶解性与乳化性：这类产品溶于一般有机溶剂，在水中可形成胶体。
2. 多功能性：可用作抗静电剂、乳化剂、再润湿剂、润滑剂。在农业领域，可用于杀虫剂和除草剂的添加剂；在工业领域，可用于油剂添加剂和纺织润滑剂。
3. 具体应用案例：

• 双(β-羟乙基)椰油胺：适用于聚丙烯、ABS的内部抗静电处理，也可用于蒸汽发生和循环系统的抗静电和防腐处理。
• 双(β-羟乙基)硬脂胺：专用于塑料，特别是聚苯乙烯和聚苯乙烯-丙烯腈的内部抗静电处理。具有良好的相容性、耐热性和稳定性，无毒特性显著，主要用于包装薄膜、日用塑料容器、矿用塑料管材以及丙纶纤维等。

作用机理

当抗静电剂分子在相界面作定向吸附时，会降低相界面的自由能及水和塑料之间的临界接触角。根据极性相似规则，表面活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段接触，而极性基团部分则倾向与空气中的水接触。高分子材料作为疏水材料，抗静电剂在其表面的主要作用就是形成规则的面向空气中的水的亲水吸附层。在空气湿度相同的情况下，亲水性好的抗静电剂会结合更多的水，使得聚合物表面吸附更多的水，离子电离的条件更充分，从而改善抗静电效果。