[論文關鍵詞]高分子材料 抗靜電 研究
[論文摘要]目前，靜電在生物工程中有着重要的應用。介紹高分子抗靜電的方法，闡明高分子材料抗靜電技術在我國的發展和策略。
靜電廣泛地存在於自然界和日常生活之中，如人們每時每刻呼吸的空氣每釐米就含有100500個帶電粒子；自然界的雷電；乾燥季節里人身上化纖衣物由於摩擦起電而粘附在身體上，這一切都是比較常見的靜電現象。實際上，靜電在生物工程中有着重要的應用。
一、高分子抗靜電的方法概述
高聚物表面聚集的電荷量取決於高聚物本身對電荷泄放的性質，其主要泄放方式爲表面傳導、本體傳導以及向周圍的空氣中輻射，三者中以表面傳導爲主要途徑。因爲表面電導率一般大於體積電導率，所以高聚物表面的靜電主要受組成它的高聚物表面電導所支配。因此，通過提高高聚物表面電導率或體積電導率使高聚物材料迅速放電可防止靜電的積聚。抗靜電劑是一類添加在樹脂或塗布於高分子材料表面以防止或消除靜電產生的化學添加劑，添加抗靜電劑是提高高分子材料表面電導率的有效方法，而提高高聚物體積電導率可採用添加導電填料、添加抗靜電劑或與其它導電分子共混技術等。
（一）添加導電填料
這類方法通常是將各種無機導電填料摻入高分子材料基體中，目前此方法中所使用的無機導電填料主要是碳系填料、金屬類填料等。
（二）與結構型導電高分子材料共混
導電高分子材料中的高分子（或聚合物）是由許多小的重複出現的結構單元組成，當在材料兩端加上一定的電壓，材料中就有電流通過，即具有導體的性質，凡同時具備上述兩項性質的材料稱爲導電高分子材料。與金屬導體不同，它屬於分子導電物質。根本上講，此類導電高分子材料本身就可以作爲抗靜電材料，但由於這類高分子一般分子剛性大、不溶不熔、成型困難、易氧化和穩定性差，無法直接單獨應用，一般作導電填料與其它高分子基體進行共混，製成抗靜電覆合型材料，這類抗靜電高分子複合材料具有較好的相容性，效果更好更持久。
（三）添加抗靜電劑法
1.有機小分子抗靜電劑。有機小分子抗靜電劑是一類具有表面活性劑特徵結構的有機物質，其結構通式爲RYx，其中R爲親油基團，x爲親水基團，Y爲連接基。分子中非極性部分的親油基和極性部分的親水基之間應具有適當的平衡與高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的親油基團，羥基、羧基、磺酸基和醚鍵是典型的親水基團，此類有機小分子抗靜電劑可分爲陽離子型、陰離子型、非離子型和兩性離子型4大類：陽離子型抗靜電劑；陰離子型抗靜電劑；非離子型抗靜電劑；兩性型抗靜電劑。
導電機理無論是外塗型還是內加型，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要有以下4種：（1）抗靜電劑的親水基增加製品表面的吸溼性，吸收空氣中的水分子，形成“海一島”型水性的導電膜。（2）離子型抗靜電劑增加製品表面的離子濃度，從而增加導電性。（3）介電常數大的抗靜電劑可增加摩擦體間隙的介電性。（4）增加製品的.表面平滑性，降低其表面的摩擦係數。概括起來一是降低製品的表面電阻，增加導電性和加快靜電電荷的漏泄；二是減少摩擦電荷的產生。
2.永久性抗靜電劑。永久性抗靜電劑是一類相對分子質量大的親水性高聚物，它們與基體樹脂有較好的相容性，因而效果穩定、持久、性能較好。它們在基體高分子中的分散程度和分散狀態對基體樹脂抗靜電性能有顯著影響。親水性聚合物在特殊相溶劑存在下，經較低的剪切力拉伸作用後，在基體高分子表面呈微細的筋狀，即層狀分散結構，而中心部分呈球狀分佈，這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻，並且具有永久性抗靜電性能。
二、我國高分子材料抗靜電技術的發展狀況