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1、第九章 抗静电剂,9.1 静电现象9.2 静电危害9.3 静电的产生9.4 静电的逸散9.5 抗静电剂的类型与合成,9.1 静电现象,静电在我们的身边不断产生和消失 电击 静电电压已超过2000伏 火花 5000伏 声音 8000伏,生产、生活中许多过程都容易产生静电 橡胶、塑料的碾炼、压制、挤出、上光等;高电阻液体、气体的管道中流动或从管口喷出；固体物质粉碎、研磨过程及悬浮粉尘高速运动时.清洗油轮油罐,汽车加油,返回,9.2 静电危害,在上个世纪中叶以前，静电现象就如同科技馆中的表演，只是一种有趣的物理现象；然而现在，静电已成为高科技现代化工业的恐怖主义者。高速超大规模集成电路 几十伏;石化
2、工业中静电放电多次使汽油着火爆炸;印刷过程中由于静电吸引力使纸张难以对齐;军工企业部门，静电放电使火箭（弹）产生意外爆炸;在纺织行业，静电使纤维缠结、吸附灰尘;航空、航海等领域，静电可对电子元件，仪器仪表产生干 扰，造成设备失控而发生事故;,事例一:月日，在位于巴西东北部马拉尼昂州首府圣路易斯市公里的阿尔坎塔拉发射基地，定于日发射的第三颗系列运载火箭昂然矗立在发射平台上，两颗巴西自行研制的科研卫星已经装在火箭顶端，名技术人员正在进行发射前的最后准备工作。当时钟指向下午：分的时候，已加满吨固体燃料的火箭第一级底部突然起火，随着一声巨响，巨大的白色蘑菇云团直上云霄。这次事故使星箭俱毁，人丧生，成为
3、巴西航天发展史上最大的悲剧。,事例二：Golar Patricia,静电对人体也一定程度的危害 静电电压虽高，但由于摩擦生电的时间极短，所以电流也很小，不会对人造成生命危险。静电吸附的尘埃中含有多种有害物质，对身体健康有害。严重的静电现象可使人皮肤起斑发炎，还会使人心情烦燥、头痛失眠、头晕胸闷、鼻咽不适，甚至会引发气管炎、哮喘和心律失常等症。静电对神经衰弱、精神病、高血压、心脏病等患者危害性更大.,返回,9.3 静电的产生,当两种不同物质互相摩擦时，在两种物质之间会发生电子移动，电子由一种物质表面转移到另一种物质的表面，于是前者失去电子带阳电，而后者得到电子而带阴电。这样，就产生了静电。带何种
4、电荷由物质自身的结构来决定。顺序：(阳电)玻璃一毛发一羊毛一尼龙一蚕丝一木棉一粘胶纤维一纸一麻一硬质橡胶一合成橡胶一聚醋酸乙烯酯一聚酯一聚丙烯腈纤维一聚氯乙烯一聚乙烯一聚四氟乙烯一(阴电)。,摩擦产生的静电的大小与摩擦力、摩擦速度有关。聚合物与其他物体接触和摩擦时，一方面不断产生静电，另一方面又不断泄漏，因此电荷的积聚是两个过程的动态平衡，最终达到某一稳定带电状态。,返回,9.4 静电的逸散,聚合物一般有优良的电绝缘性 由于主链一般由共价键组成，既不能电离，又不能传递电子，在其加工和使用过程中，当同其他物体相接触和摩擦时，会有电子的得失，很难通过传导而消失。电荷泄漏的快慢取决于材料的介电常数和
5、电阻率的乘积，而一般聚合物和很大，因此泄漏很慢。电荷会不断聚积。,途径：泄漏法-采取接地、增湿、添加剂等措施消除 静电 中和法-就是采用静电中和器等方法，产生与 原静电极性相反的电荷，将静电中和 工艺控制法-则是从材料、工艺、设备等方面 采取措施，控制静电的产生。,抗静电剂的作用：控制静电的发生 将产生的静电荷泄漏在选择抗静电剂时，一般都应考虑其具有润滑和吸湿作用。润滑性：减少摩擦，减少静电的发生 吸湿性：增加导电性，使产生的电荷易于泄漏,使用方式：抗静电剂为表面活性剂 表面涂敷：,内部使用：树脂加工中混和后再进行成型加工 外部磨损，内部迁移 迁移性与树脂的相容性有关 树脂的极性、结构有关 树
6、脂的玻璃化转变温度有关 Tg室温 树脂的结晶度有关,抗静电剂的使用效果：抗静电剂与高聚物的相容性 抗静电剂的表面浓度 抗静电剂与其他添加剂的关系 环境湿度,返回,9.5 抗静电剂的类型与合成,抗静电剂的类型 阳离子型 阴离子型 两性离子型 非离子型,离子型,阳离子型抗静电剂,季铵盐 特点：静电消除效果好，吸附力大 耐热性不好，易热分解 代表物：抗静电剂 SN,脂肪胺、胺盐及其衍生物,N(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺,咪唑啉盐：带长链烷基，适宜于塑料和唱片,合成：,2-十一烷基-1，1，二羟乙基咪唑啉高氯酸盐全合成,返回,阴离子型抗静电剂,硫酸酯及其盐,（烷氧基聚氧乙烯基硫酸酯）三乙醇胺
7、,特点：硫酸酯盐的水溶性比较大，除用作抗静电剂外，还是 良好的乳化剂、纤维处理剂，但不耐酸和热。,磷酸酯及磷酸酯盐,用于合成纤维和塑料，静电消除效果很好。,烷基水杨酸盐,用相应的水杨酸或3，5二取代水杨酸与三价或四价可溶性金属盐及碱性化合物反应制得，适合的金属有Fe、In、Ga、Al、Zr等，但应用最为广泛的是cr络合物。,适用于液体燃料的抗静电,返回,两性离子型抗静电剂,包括：季铵内盐，两性烷基咪唑啉盐 烷基氨基酸特点：它们既能与阴离子型抗静电剂配伍使用，也能与阳离子型抗静电刑配伍使用。对高分子材料有较强的附着力，因而能发 挥优良的抗静电性。,烷基氨基酸,返回,非离子型抗静电剂,原理：吸湿，水导电，微量电解质有了离子化场 所；摩擦间隙中的电场强度提高，削弱了 间隙中的电场强度，减少了电荷的产生。特点：不能利用本身的离子导电泄漏电荷，所以 用量较大；但它热稳定性好，耐老化因 此被用来作塑料的内部抗静电剂及纤维外 用抗静电剂。包括：多元醇，多元醇酯，醇或烷基酚的环氧乙 烷加成物胺和酰胺的环氧乙烷加成物,
