導語：抗靜電劑簡稱ASA。塑料抗靜電劑是以聚酯為軟段，聚酰胺為硬段的熱塑性彈性體。由于聚合物的體積電阻率一般高達1010～1020Ω/cm2，易積蓄靜電而發(fā)生危險，而抗靜電劑多系表面活性劑，可使塑料表面親合水分，離子型表面活性劑還有導電作用，因而可以使靜電及時泄漏。

抗靜電劑簡稱ASA。塑料抗靜電劑是以聚酯為軟段，聚酰胺為硬段的熱塑性彈性體。由于聚合物的體積電阻率一般高達1010～1020Ω/cm2，易積蓄靜電而發(fā)生危險，而抗靜電劑多系表面活性劑，可使塑料表面親合水分，離子型表面活性劑還有導電作用，因而可以使靜電及時泄漏。

　　抗靜電劑一般都具有表面活性劑的特征，結(jié)構(gòu)上極性基團和非極性基團兼而有之。常用的極性基團（即親水基）有：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的陰離子，胺鹽、季銨鹽的陽離子，以及-OH、-O-等基團，常用的非極性基團（即親油基或疏水基）有：烷基、烷芳基等，從而形成了纖維工業(yè)常用的五種基本類型的ASA，即胺的衍生物，季銨鹽，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。ASA 當涂層用時，疏水基團吸附于材料表面，最外層形成一層ASA 的分子層。

　　抗靜電劑的分類

　　1、根據(jù)使用方式的不同，抗靜電劑可以分為外涂型和內(nèi)混型兩種。

　　外涂型抗靜電劑是指涂在高分子材料表面所用的一類抗靜電劑。一般用前先用水或乙醇等將其調(diào)配成質(zhì)量分數(shù)為 0、5 %～2、0 %的溶液 ,然后通過涂布、噴涂或浸漬等方法使之附著在高分子材料表面 , 再經(jīng)過室溫或熱空氣干燥而形成抗靜電涂層。此種多為陽離子型抗靜電劑 , 也有一些為兩性型和陰離子型抗靜電劑; 內(nèi)混型抗靜電劑是指在制品的加工過程中添加到樹脂內(nèi)的一類抗靜電劑。常將樹脂和添加其質(zhì)量的0、3 %～3、0 %的抗靜電劑先機械混合后再加工成型。此種以非離子型和高分子永久型抗靜電劑為主 , 陰、陽離子型在某些品種中也可以添加使用。各種抗靜電劑分子除可賦予高分子材料表面一定的潤滑性、降低摩擦系數(shù)、抑制和減少靜電荷產(chǎn)生外 , 不同類型的抗靜電劑不僅化學組成和使用方式不同 , 而且作用機理也不同。

　　2、根據(jù)用法的不同，表面活性抗靜電劑有兩種，即外用的和內(nèi)用的。

抗靜電劑是通過噴撒、擦搽或浸漬而施于聚合物的表面。這種外用抗靜電劑雖然適用于多種聚合物，但它們的效力只是暫時的，事后與溶劑接觸或與它物磨擦很容易失掉。內(nèi)用抗靜電劑則是在聚合物加工過程中摻合于其中。這樣的表面活性抗靜電劑能夠補充因搬運處理而被磨蝕的抗靜電功能。這種內(nèi)用抗靜電劑的作用有賴于噴霜。這里噴霜的意思是指加入于樹脂中的內(nèi)用抗靜電劑部分地向聚合物表面遷移的過程。因此，內(nèi)用抗靜電劑具有長期的抗靜電保護作用。

3、表面活性抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子的和非離子型。

陽離子抗靜電劑：通常是些長鏈的烷基季銨、磷或鏻鹽，以氯化物作平衡離子。它們在極性基質(zhì)中，如硬質(zhì)聚氯乙烯和苯乙烯類聚合物中效果很好，但對其熱穩(wěn)定性有不良影響。這類抗靜電劑通常不得用于與食物接觸的物品中；而且抗靜電效果僅為乙氧基化胺類之類內(nèi)用抗靜電劑的1/5到1/10。

陰離子抗靜電劑：通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的堿金屬鹽，也是主要用于聚氯乙烯和苯乙烯類樹脂中；它們在聚烯烴類樹脂中的應用效果與陽離子抗靜電劑相似。在陰離子抗靜電劑中，烷基磺酸鈉已廣泛應用于苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中。

非離子型抗靜劑：如乙氧基化脂肪族烷基胺代表著最大的一類抗靜電劑。它們廣泛地應用于聚乙烯、聚丙烯、ABS和其他苯乙烯系聚合物中。生產(chǎn)銷售的有好幾種乙氧基化烷基胺，其區(qū)別在于烷基鏈的長度和不飽和度的大小。乙氧基化烷基胺是很有效的抗靜電劑，即使是在相對濕度低的情況下亦然，而且長期有效。這類抗靜電劑已獲聯(lián)邦食品醫(yī)藥管理局批準，應用于與食品間接接觸的物品中，其他商業(yè)上有價值的非離子型抗靜電劑還有乙氧基化烷基酸胺，如乙氧基月桂酷胺，及甘油一硬脂酸酯（GMS）。乙氧基月桂酷胺適用于在濕度小的環(huán)境里使用的聚乙烯和聚丙烯，而且要求有速效長效的抗靜電功能的場合。GMS類抗靜電劑則只考慮用于加工過程中的靜電保護。盡管GMS向聚合物表面遷移的速度快，但它不能像乙氧基化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那樣發(fā)揮持久的抗靜電作用。

抗靜電劑作用機理

1、外涂型抗靜電劑的作用機理

此類抗靜電劑加到水里，抗靜電劑分子中的親水基就插入水里，而親油基就伸向空氣。當用此溶液浸漬高分子材料時，抗靜電劑分子中的親油基就會吸附于材料表面。浸漬完后干燥，脫出水分后的高分子材料表面上，抗靜電劑分子中的親水基都向著空氣一側(cè)排列，易吸收環(huán)境水分，或通過氫鍵與空氣中的水分相結(jié)合，形成一個單分子導電層，使產(chǎn)生的靜電荷迅速泄漏而達到抗靜電目的。

2、表面活性劑類內(nèi)混型抗靜電劑的作用機理

在高分子材料成型過程中，如果其中含有足夠濃度的抗靜電劑，當混合物處于熔融狀態(tài)時，抗靜電劑分子就在樹脂與空氣或樹脂與金屬 (機械或模具) 的界面形成最稠密的取向排列，其中親油基伸向樹脂內(nèi)部，親水基伸向樹脂外部。待樹脂固化后，抗靜電劑分子上的親水基都朝向空氣一側(cè)排列，形成一個單分子導電層。在加工和使用中，經(jīng)過拉伸、摩擦和洗滌等會導致材料表面抗靜電劑分子層的缺損，抗靜電性能也隨之下降。但是不同于外涂敷型抗靜電劑，經(jīng)過一段時間之后，材料內(nèi)部的抗靜電劑分子又會不斷向表面遷移，使缺損部位得以恢復，重新顯示出抗靜電效果。由于以上兩種類型抗靜電劑是通過吸收環(huán)境水分，降低材料表面電阻率達到抗靜電目的，所以對環(huán)境濕度的依賴性較大。顯然，環(huán)境濕度越高，抗靜電劑分子的吸水性就越強，抗靜電性能就越顯著。

3、高分子永久型抗靜電劑的作用機理

高分子永久型抗靜電劑是近年來研究開發(fā)的一類新型抗靜電劑，屬親水性聚合物。當其和高分子基體共混后，一方面由于其分子鏈的運動能力較強，分子間便于質(zhì)子移動，通過離子導電來傳導和釋放產(chǎn)生的靜電荷；另一方面，抗靜電能力是通過其特殊的分散形態(tài)體現(xiàn)的。研究表明：高分子永久型抗靜電劑主要是在制品表層呈微細的層狀或筋狀分布，構(gòu)成導電性表層，而在中心部分幾乎呈球狀分布，形成所謂的“芯殼結(jié)構(gòu)”，并以此為通路泄漏靜電荷。因為高分子永久型抗靜電劑是以降低材料體積電阻率來達到抗靜電效果，不完全依賴表面吸水，所以受環(huán)境的濕度影響比較小。