高聚物静电现象
刘书名 · 2010-03-10 21:16 · 36214 次点击
任何两种固体,不论化学组成是否相同,只要物理状态不同,其内部电荷载体的能量分布也就不同。当这两种物体相互接触时,就存在接触电位差,因此在界面层发生电荷的转移。当转移电荷产生的电位差与接触电位差相等时,电荷的转移达到了动态平衡。当这两个物体重新分离以后,每个物体都带有比接触前过量的正(或负)电荷,这种现象称为接触带电或静电。不同的材料产生静电的方式和过程可以不同,高聚物静电现象主要是由接触和摩擦引起的,它包括高聚物固体和固体的摩擦,固体和液体或气体的摩擦。
高聚物材料是优良的电绝缘体,表面电阻率和体积电阻率很高,所带静电荷不易泄漏,因此静电现象特别显著,所带静电可高达数万伏特,电荷衰减很慢,可达数年之久。
一般,静电对高聚物加工和使用不利,它影响人身或设备的安全,甚至引起爆炸或火灾等事故。由于静电是电荷的产生和泄漏两个过程的动态平衡,消除静电的方法就是控制电荷产生或使产生的电荷尽快泄漏。由于控制电荷产生较为困难,实际解决的方法主要是提高物体表面传导以使电荷尽快泄漏,目前工业上广泛采用的抗静电剂,即提高高聚物表面电导。例如用烷基二苯醚磺酸钾作涤纶片基的抗静电涂层时,可使其表面电阻率降低7~8个数量级。
高聚物的静电现象一般是有害的,但近年来利用高聚物的静电现象成功地制成了静电复印、静电记录、静电照相等新技术以及压电体、驻极体等新材料。