基于隧道效應(yīng)理論的膏狀塑料抗靜電劑的研制

時間：2018-04-24作者：上海亙熠宏**貿(mào)易有限公司瀏覽：83

                               基于隧道效應(yīng)理論的膏狀塑料抗靜電劑的研制

    1.0傳統(tǒng)的抗靜電分析
    靜電無處不在，其危害性也眾所周知。抗靜電機(jī)理也是相當(dāng)復(fù)雜。在聚合物領(lǐng)域，傳統(tǒng)的抗靜電機(jī)理基本上是1972年FButch提出的導(dǎo)電無限網(wǎng)鏈理論。即導(dǎo)電填料像孤島一樣分散于高分子介質(zhì)中，一旦孤島之間有導(dǎo)電路徑鏈接，構(gòu)成整個回路，抗靜電才會起作用。簡單來說只有游離于聚合物中的導(dǎo)電材料由分散相變成連續(xù)相時，才會有抗靜電效果。以導(dǎo)電碳粉加入到聚合物中為例，只有大量的碳粉添加才能達(dá)到抗靜電效果，結(jié)果整個聚合物的機(jī)械性能產(chǎn)生了巨大的改變。以犧牲材料的機(jī)械性能為代價來提高抗靜電效果是不可取的，大量導(dǎo)電材料的加入也導(dǎo)致產(chǎn)品成本的劇增。

    2.0隧道效應(yīng)理論的介紹
    隧道效應(yīng)理論的**點(diǎn)在于，導(dǎo)電是由電子的遷移造成的，導(dǎo)電不是靠接觸而完成，而是靠熱震動而完成。隧道電流是導(dǎo)電粒子間隙寬度的指數(shù)函數(shù)，美國俄勒岡州立大學(xué)利用隧道效應(yīng)理論成功研制了MIM材料（metal-insulator-metal).目前在高分子抗靜電領(lǐng)域很多研究所和公司也在做這方面的研究，效果提升空間還很大。

    3.0產(chǎn)品抗靜電效果分析
    上海滬正公司開發(fā)一種內(nèi)添加型*抗靜電高分子材料B233。樣品后進(jìn)行分析如下：
     3.1分散性
     從外觀上看，它是一種黑色膏狀物。之所以是膏狀，單純的粉末材料在塑料加工過程中分散性不好，為了解決分散性傳統(tǒng)方法是把抗靜電材料常常做成塑料母粒，但經(jīng)過二次加工后，其抗靜電效果大打折扣。為了解決這個問題其配方中加入了各種分散促進(jìn)劑，同時對導(dǎo)電顆粒進(jìn)行過表面處理，經(jīng)過表面處理后，并在各種助劑的協(xié)同效應(yīng)下，導(dǎo)電材料可以很容易地分散在塑料基體中，最后抗靜電劑以膏狀的形式呈現(xiàn)。實驗表明幾種主要的高分子材料在熔融狀態(tài)下加入這種膏狀物質(zhì)，可以看到其分散效果很好。
     3.2抗靜電效果
    利用此抗靜電劑加入到聚合物里面并進(jìn)行拉絲測量其表面電阻為104，首先抗靜電處理后的母?？梢赃M(jìn)行拉絲加工，證明可加工性非常好，因為拉絲用的的級別常常遠(yuǎn)**注塑用，否則噴絲過程中常常容易引起堵塞。添加量在5%的時候，其表面電阻達(dá)到104，這樣效果是令人吃驚的。首先按照我國傳統(tǒng)的分類導(dǎo)靜電型、靜電耗散型、抗靜電型。電阻分別是10的4-6次方、6-9次方、9-11次方，本產(chǎn)品完全是一種導(dǎo)靜電型材料。其次因為5%的添加量按照傳統(tǒng)理論導(dǎo)電材料很難在塑料基體中形成連續(xù)相，但抗靜電效果如此優(yōu)秀，這種現(xiàn)象是傳統(tǒng)的抗靜電原理是無法說明的，因此只能用隧道效應(yīng)理論加以解釋

     4.0小結(jié)
     利用隧道效應(yīng)理論制備抗靜電產(chǎn)品應(yīng)該是目前研究領(lǐng)域的一個嶄新的方向。


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