聚醚胺基聚季铵盐的制备及抗静电性能研究文献综述

 2022-04-03 10:04

  1. 静电现象及其产生原因

静电是自然界普遍存在的现象,指的是一种静止状态的电荷,当电荷聚集在一个物体上或其表面时就会产生静电,并且电荷可以分为正电荷和负电荷两种类型,这样一来静电现象也就分可以为两种,即正静电和负静电现象。在日常生活中,尤其是冬季,人们在触碰到一些金属,如门把手,铁皮柜,电梯扶手总会像是被电击;在脱衣服时也会产生一些脆响,长头发还会被衣服吸起来;在小学科学课上,老师也会让学生用尺在纸间摩擦,就可以吸起一些轻薄碎屑。这些都是静电在日常生活中的表现。

静电产生就是物质中电子 的不平衡分布所导致的结果,失去电子带正电,得到电子带负电。静电的种类很多,通常有按不同起电方式、不同起 电 性质及不同带电体等三种分类方法,按照静电产生方式,大致可以把它分成接触分离,摩擦,高能辐射,高温,感应起电等等。但科学上主要研究的是摩擦分离起电、静电感应带电、电磁感应起电。摩擦分离起电:两种不同物体相互接触摩擦分离时,各自会产生两种大小相等、极性相反的电荷。静电感应带电:当一个中性物体靠近带电体或者带电物体靠近一个中性物体时,由于带电体的电场作用,中性物体的两个表面就会产生正负电荷分极的现象。电磁感应起电:利用电磁感应原理所发的电。

  1. 静电危害

也许在大多数人眼中,静电不过是突然受到一下刺激的触感,认为不会引发巨大的危险,但其实人体静电能量足以引燃危险性蒸气,在一些有危化品企业静电火花很容易产生燃烧爆炸事故[1]。在很多化工企业、科研中,一点点的静电也许会产生不同的结果。比如在2009年10月19日,位于浙江省嘉兴市南湖区的浙江卫星丙烯酸有限公司,丙烯酸储罐区1号罐发生爆炸并引起火灾。火灾的直接原因就是静电:在用泵向该罐内输送丙烯酸乙酯过程中产生并积聚了大量静电,最后引爆了罐内混合性的气体而导致起火。除了会引发爆炸和火灾,静电还会对人体的危害,人体一旦受到静电电击,就会出现精神紧张、心脏颤动或者身体其他部位出现不适现象,容易加重心理负担,影响正常的学习、工作以及生活[2],对产品的产量和质量、设备以及生产环境等也会产生危害。静电放电将引起计算机、自控装置等电子设备故障[3]

尤其是油品在储运过程中产生的静电存在很大危害性。 首先,很多油品本身具有易燃、易爆等特点,在有静电存在的情况下很容易引发安全事故并造成油品的损耗,危胁到人们的生命财产安全,并给企业造成巨大的经济损失。 其次,爆炸和火灾是常见的静电事故,虽说引爆条件很多,但是油品在储运过程中通常发生剧烈震荡,油品与容器间发生经常性的摩擦,很容易积聚大量电荷,而油品本身是不良导体,且遇火即燃,在这些条件下,摩擦产生的电火花就会成为导火线,进而导致静电事故发生。油品静电事故常见灌装中发生爆炸、接地容器内部发生爆炸及粉尘颗粒发生爆炸[4]。这是在化工企业中必须注意及解决的问题。

  1. 抗静电剂

任何时间、任何地点,人们都可能会产生静电。要完全消除静电是不可能的,但可以采取一些措施控制静电使其不产生严重的危害。主要应该从预防静电的产生及静电产生后的消除两个方面进行考虑[5]。为了预防静电产生,这就要求油品装瓶时减少摩擦,并需要在油品中加入抗静电剂,将储存瓶表面附着含抗静电剂的涂层,达到减小静电的效果。

任何物体都带有本身的静电荷,这种电荷可以是负电荷也可以是正电荷,静电荷的聚集使到生活或者工业生产受到影响甚至威胁,将聚集的有害电荷导引或者消除并使其不对生产或生活造成不便或危害的化学品就被称为抗静电剂。本次实验要研究的是永久性高分子抗静电剂,它是由分子含有许多亲水性基团聚合物作为抗静电剂,再加入到基料树脂中可得到高分子聚合型永久性抗静电剂树脂。按照抗静电剂的结构特征可分为:无机盐类、表面活性剂、无机半导体、电解质高分子和有机半导体高聚物等,但目前用的抗静电剂多数为表面活性剂型,按其使用方法、化学结构可分为不同的类型。

3.1按使用方法分

3.1.1 外处理型抗静电剂

一般是由小分子结构的表面活性剂组成,含亲水基和亲油基,本身和材料并不完全相溶,需先将其与适当的溶剂混合,然后通过浸渍、喷雾等方法处理使之附着在材料表面,经干燥脱除溶剂后在塑料表面形成抗静电膜,其作用主要取决于抗静电剂在表面的电导率和吸湿性。

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