家電塑料表面總是沾灰？帶你從根本上解決問題！

1.家電塑料為什麼需要抗靜電？

近年來，隨著人們生活水平的提高，對家用電器的要求也越來越高，除了實現基本功能外，還希望可以滿足外觀美觀時尚、更加節能健康、更加安全耐用等要求。但是，普通家電在使用過程中，表面因摩擦、剝離過程而產生和積累的電荷，不但會吸附灰塵、污垢影響美觀，還有可能導致電子器件損壞而帶來安全隱患。因此，將抗靜電技術引入家電產品中有著重要的實際意義。

2.家電塑料表面靜電形成的原理

塑料製品因具有優良的絕緣性，而被廣泛應用於家用電器。而家電外殼的塑料件（罩殼，面板等）具有很高的表面電阻率（25 T，RH 60％，電阻率1017 ft），與其他物體接觸，摩擦後表面電荷會發生電荷再分配，由於與接觸物分離後，不能將電荷傳遞出去，從而使電荷滯留在家電外殼形成靜電累積 靜電作用下，家電外殼會吸附空氣中的灰塵，影響外觀美觀性，這正是目前家用電器面的一個問題。

3.家用電器用抗靜電劑的的要求

（1）抗靜電效果好而持久，對環境濕度依賴性小；

（2）抗靜電電材料為顆粒狀，可直接混人母料，注塑前能夠充分混合均勻；

（3）與材料（ABS，PS，PA等）相容性適中；

（4）在成型加工的高溫或反覆進行熱加工時不分解；

（5）不影響塑料的加工性能和製品性能，尤其是塑料製品色澤；

（6）與其他助劑相容性好，無對抗效應；

（7）無毒無臭，對皮膚無刺激；

（8）成本適中；

4.什麼是永久型抗靜電劑？

傳統型抗靜電劑是由小分子的表面活性劑組成，它含有親水基團和親油基團，由於它與樹脂本身不完全相容，因此抗靜電劑會從樹脂內部遷移到樹脂表面。傳統型抗靜電劑需要在一定的濕度條件下方可起作用，其親水基團能促進塑料表面被水濕潤，從而疏導靜電荷，降低塑料的表面電阻率。只有當傳統抗靜電劑分子遷移到表面後才能起作用，塑料內部的抗靜電劑分子不斷地遷移至表面，直至完全消耗，因而其作用效果僅在一定時間範圍內有效。

高分子永久型抗靜電劑是近年來開發應用的一類新型抗靜電劑，它不是靠遷移至塑料表面，而是靠在塑料內部形成一個具有導電能力的滲濾網路，以此為通路分解掉表面及本體內的靜電荷，降低電阻率。與傳統抗靜電劑相比，這些親水聚合物不僅能釋放物體表面的電荷， 還能釋放物體內部的電荷， 因此能同時降低物體的表面電阻和體積電阻；而且其抗靜電效果持久，無誘導期，不受擦拭和洗滌等條件影響；因為它的導電性能不是靠水層來達到的，因而對空氣的相對濕度依賴性小；製品的機械性能和耐熱性能不受其影響；但添加量較大(一般為5% -20 % )，價格偏高。

5.永久型抗靜電劑的分類與應用

下表是常用的高分子永久型抗靜電劑的種類及適用範圍：

（1）聚醚酯醯胺型

以己內醯胺、6-氨基乙酸、葵二酸、乙二醇和聚乙二醇（PEG）為原料，可以製得高相對分子質量嵌段共聚物聚醚酯醯胺（PEEA），將PEEA與ABS共混改性，當PEEA的質量分數到達20％時體系的表面電阻率可降低至109Ω/ cm2，並且低環境濕度和多次水洗都不會對體系的表面電阻率產生明顯影響。

將法國阿科瑪永久抗靜電劑MH2030（聚醚-聚醯胺嵌段共聚物）、阻燃劑和相容劑一併加入ABS基體可製得阻燃抗靜電ABS；當MH2030的質量分數達到20％時，材料的表面電阻率可下降到108Ω/ cm2。

Irgastat P系列是BASF公司研發的一種聚醚/聚醯胺嵌段共聚物永久型抗靜電劑，這類抗靜電劑通過混煉與塑料樹脂結合，可在塑料內部形具有導電能力的滲濾網路，也就是泄露電荷的通路。此類抗靜電劑添加量一般是5%-15%；這種抗靜電劑對製品顏色沒有影響且加工性能良。其主要的兩個品種是Irgastat P18和Irgastat P22，它們皆具有良好的抗靜電效果，前者適用於加工溫度低於220℃的基體，後者適用於聚烯烴，聚苯乙烯等樹脂。

（2）離子聚合物型

離子聚合物是一種離子化的共聚物，往往含有帶側羧基的離子性共聚單體，其中的離子作為電的載流子。

將乙烯-甲基丙烯酸異丁酯無規共聚物中80％的羧基用鉀陽離子中和，可以得到乙烯基離子聚合物，該材料具有良好的靜電耗散和抗靜電性能，將其和PP共混值得的材料，表面電阻可以下降到109Ω/ cm2；研究表明，在PE T / 1 0％PEEA體系中加人2％的摻雜了Li+的甲基丙烯酸嵌段共聚物（E / MM A -Li），可以使材料的靜電半衰期從82s急速下降到12s。

另一類常見的離子聚合物型高分子抗靜電劑是聚乙烯醇（PE0）和鹼金屬鹽復配的組合物，它的導電機理是聚乙烯醇中的氧原子因為含有多餘電子對，能 與金屬鹽中親電的陽離子（通常是Li +或Na +）產生絡合作用，聚合物主鏈上幾個氧原子配位一個金屬離子，當有外加電壓時，金屬離子與氧原子得到能量而 解絡，合然後發生定向移動，直到「遇見」下一個可以複合的氧原子，這種解絡合-定向移動-絡合的方式使得金屬離子成為了電的載流子。而防止離子聚合物的結晶則是提高此類抗靜電劑效能的重要因素。

（3）季銨鹽型

將聚乙二醇單甲醚（MPEG）酯化得到MPEGA，再將MPEGA和一定量的甲基丙烯酸甲酯（MM A）、丙烯酸丁酯（BA）和引發劑採用傳統的溶液聚合法制 得QASI。QASI和聚氯乙烯（PV C）共混得到的複合材料具有良好的抗靜電性能。在QAS I加到40份的時候，表面電阻率下降3-4個數量級，而且溫度和環境濕度對材料的表面電阻率的影響不大。

（4）接枝聚合物型

以乙烯蠟（PEW）、丙烯蠟（PPW）和丙烯酸鈉（AAS）為原料，採用溶液接枝法可分別製備PEW接枝AAS（PEWG-AAS）和PPW接枝（PPW -g-AAS）兩種抗靜電劑；將抗靜電劑與PP製成共混樣品，其中PEW- AAS在10份時能使PP的表面電阻率和體積電阻率分別下降4個和6個數量級。

6.總結

高分子永久型抗靜電劑種類繁多，性能優越而持久，具有廣闊的應用前景。高分子永久型抗靜電劑心在於其能在髙分子基體中形成「芯殼結構」，在聚合物表面形成網路狀或層狀分布從而形成導電網路，這就要求高分子抗靜電劑分散相不傾向於形成傳統的液滴狀而形成纖維狀、層狀或者網路狀。雖然目前市面上主要應用的永久性抗靜電劑仍為聚醚酯醯胺型，但離子聚合物也依然是一種很有發展前途的高分子永久抗靜電劑，具有無色，透明，不產生電火花， 不遷移，無需接地，無粉塵及微粒污染，易形成導電網路，效果迅速，不影響材料性能等優點，而且由於離子容易在體系中聚集形成化學交聯點，能極大的改善抗靜電劑和基體材料的相容性，所以其應用的範圍可以十分廣泛。

來源：網路

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