无论是使用外部抗静电剂，还是内部抗静电剂对材料进行抗静电处理，环境的相对湿度、温度以及表面浓度等因素对抗静电性能都有一定的影响，本文将为进行大家详细的介绍。

01湿度和温度的影响

用抗静电剂处理过的塑料抗静电效果与它所处的环境温度、湿度有关。湿度越大，温度越高，抗静电效果越好。实际上，在室温情况下，温度的变化对抗静电效果影响不大，但温度升高有增大抗静电性能的趋向，这是因为随着温度升高，抗静电剂分子的迁移性增大。而湿度的变化则对抗静电效果有很大的影响。用抗静电剂进行表面处理后的高分子表面电荷的泄漏，一般不只是电子传导，也有离子电荷的移动。电荷的移动是由于抗静电剂的亲水基形成氢键而引起的。正因为抗静电剂具有吸湿性，且吸湿后能产生离子化基团，使得塑料表面的导电性大大增加，促进了抗静电效果的发挥。因此环境湿度越大，抗静电效果越好。

02与树脂相容性的影响

利用表面活性剂作为塑料内部抗静电剂，主要是利用这类表面活性剂通过内部的分子迁移，在表面形成导电性薄膜。如果塑料和所选择的抗静电剂相容性过好，由于两者分子间的可力使得抗静电剂分子的迁移较难进行，表面损失的抗静电剂不能及时得到补充，难以发挥良好的抗静电效果，必须添加过多的抗静电剂，但添加量过多，又会影响塑料的其他性能。如果相容性很差，往往造成加工困难，同时抗静电剂会大量析出，不仅影响制品的外观质量，而且析出的抗静电剂会很快损失，同样难以维持持久的抗静电效果。

因此，选择适当的亲水基和亲油基的搭配，设法寻求抗静电剂与树脂之间适宜的相容性，是抗静电剂特别是内部抗静电剂分子设计首先要考虑的。通常要求两者有适当的互容性，又要能一定量渗出表面，一旦渗出表面又能停止。当表面抗静电剂损耗后，内部的抗静电剂又能较快地渗出表面，恢复抗静电作用，这才是理想的耐久性抗静电剂。

抗静电剂与树脂的相容性取决于高分子材料的分子结构和抗静电剂的极性，极性相近者相容，极性差别大的不仅混合困难，还影响塑料表面质量及加工性。在实际上，要选择合适的相容性是相当困难的，要做大量的试验。

03高聚物分子结构的影响

在与分子结构有关的参数中，首光考虑的是玻璃化温度（Tg)。抗静电剂向塑料表面迁移主要是借助于高分子化合物链段分子运动。而塑料的玻璃化温度直接影响抗静电剂分子的迁移速度。在玻璃化温度以上，高聚物分子呈微布朗运动状态，加入其中的抗静电剂，借助于分子的链段运动不断向表面迁移。在玻璃化温度以下，高聚物分子呈冻结状态，抗静电剂几乎封闭在聚合物分子之间，很难向表面迁移。

一般情况下，在玻璃化温度较低的塑料中，如PE、PP、软质PVC 等，抗静电剂容易向表面迁移，抗静电性比较容易维持。而玻璃化温度高的塑料，如 PS、ABS树脂硬质 PVC、PC、PET 等，在室温下抗静电剂在这些树脂中的渗出性不好，在成型加工时，抗静电剂析出被模具吸附，又从模具表面向制品表面转移，在制品表面形成一个抗静电剂层。那些与树脂相容性不好的抗静电剂，在热加工时尤其会以这种方式转移到制品表面。

对于玻璃化温度高的塑料，在玻璃化温度以上时，抗静电剂分子同样可容易地随高分子链段分子运动向表面迁移。当然，即使在室温时，高分子处于稳定状态时，也有分子向表面迁移，无非是速度绥、缓慢而已。在实际使用时，对于玻璃化温度高的塑料，除了考虑抗静电剂分子结构以外，添加量也需要适当增加。有时为了加快迁移速度，可以在高于玻璃化温度低于熔融温度的条件下加热处理，使聚合物分子运动加剧，促进抗静电剂向表面迁移，以期较快显示抗静电性能。

除此之外，聚合物的结晶状态不同，抗静电剂的迁移速率也不一样。

04抗静电剂表面浓度的影响

抗静电剂在塑料制品表面的分布，必须达到一定浓度才能显示抗静电效果，该浓度称为临界浓度。各种抗静电剂的临界浓度因其本身的化学结构、组成、极性、温度和使用情況而异。对一般高分子化合物來说大约是0.5x10-2mg/cm2。从理论上讲，抗静电利在制品表面仅依靠亲水基在空气中的取向所形成的单分子导电层，是不会有显著抗静电效果的。只有当抗静电剂分子在表面有 10 层以上的厚度时，才会由于亲水基的取向性而产生优良的抗静电效果。当然，抗静电剂在表面的浓度大小完全依赖于抗静电剂分子向表面迁移的速度。

05其他添加剂的影响

高聚物材料在加工时，往往要添加一些稳定剂、颜料、增塑剂、润滑剂、分散剂或阻燃剂等助剂。这些添加剂与抗静电剂的相互作用也会对抗静电效果产生很大影响。例如，金属皂类阴离子型稳定剂与阳两子型抗静电剂很容易互相复合，不仅降低抗静电性能，而且还使热稳定性下降。润滑剂通常能很快迁移到高聚物表面，抑制了抗静电剂的迁移。这好比在抗静电剂层上覆盖一层润滑油，降低了抗静电剂的表面浓度，显著影响抗静电效果；与此相反，也有某些润滑剂有助于抗静电剂的迁移。

此外，表面润滑膜的形成，减少了摩擦性，一定程度上也抑制了静电荷的产生。增塑剂会增加大分子链间的距离，使分子运动更为容易，提高了高聚物的孔隙率，有利于抗静电剂向制品表面迁移发挥抗静电作用。

有些增塑剂会降低高聚物的玻璃化温度，也可以增大抗静电效果：各种添加剂对抗静电性能的影响，事先很难预测，目前大多数是通过实验来选用合适的抗静电剂及其用量。分散剂、稳定剂及颜料等无机添加剂，一般都有较强的吸附能力，使抗静电剂难以迁移到表面，对抗静电剂的扩散迁移具有反作用，抗静电效果会变差。

大多数无机添加剂都是细小的徽粒，具有较大的表面积，易吸附抗静电剂，使其不能有效地发挥抗静电作用。颜料微粒则容易富集在抗静电剂周国，影响其向外扩散。例如，相同抗静电剂浓度的 ABS 中加入二氧化钛后，抗静电作用降低。不同填料的吸附性不同，对抗静电效果的影响也不一样。

此外，含卤阻燃剂会使非离子抗静电剂减效。高聚物组分中的弹性体也会使抗静电剂的效能变差。例如在聚丙烯与橡胶的复合材料中，发现抗静电剂富集在橡胶组分周围，使其难于迁移到表面。因此，在抗静电剂的实际配方中，要格外注意与其他添加剂之间的相互影响。

06加工过程的影响

抗静电制品的加工方法不同，抗静电剂的分散状态与迁移速度也不同，抗静电效果就不一样。若高聚物在熔融状态不成型后，立即在低于其玻璃化温度的室温下进行冷却，抗静电剂就很难扩散到制品表面，从而没有足够的抗静电效果。若制品在高于玻璃化温度的环境下冷却，由于大分子链段运动有助于抗静电剂扩散，这样不仅制品能呈现出足够的抗静电效果，而且即使用摩擦或水洗除去表面上的抗静电剂，也能较迅速恢复其抗静电效果。

另外，对塑料表面进行适当处理，如使表面部分氧化，可产生某种极性集团，它与抗静电剂相互作用往往有相加效果，使抗静电效应得到充分发挥。对于不同的树脂，要想达到同样的抗静电效果，加入抗静电剂的量是不同的。因此在设计和使用抗静电剂时需要综合考虑上述因素，通过实验筛选抗静电剂的品种及最佳使用量。