1. Struktur molekul dan sifat kumpulan ciri dan jumlah penambahan [3]
Kesan agen antistatik terlebih dahulu bergantung pada ciri asasnya sebagai surfaktan - aktiviti permukaan. Aktiviti permukaan berkaitan dengan jenis kumpulan hidrofilik, jenis kumpulan hidrofobik, bentuk molekul, dan berat molekul. Apabila molekul agen antistatik diserap secara berarah pada antara muka fasa, tenaga bebas antara muka fasa dan sudut sentuhan kritikal antara air dan plastik akan berkurangan. Penjerapan ini hanya berkaitan dengan sifat matriks, tetapi juga dengan sifat surfaktan. Mengikut peraturan persamaan kekutuban, bahagian rantai hidrokarbon molekul surfaktan cenderung untuk bersentuhan dengan segmen polimer, dan bahagian kumpulan kutub cenderung untuk menyentuh air di udara. Sebagai bahan hidrofobik, fungsi utama agen antistatik pada permukaan bahan polimer adalah untuk membentuk lapisan penjerapan hidrofilik biasa menghadap air di udara.
Dalam kes kelembapan udara yang sama, agen antistatik dengan hidrofilik yang baik akan mengikat lebih banyak air, supaya permukaan polimer dapat menyerap lebih banyak air, dan keadaan untuk pengionan ion lebih mencukupi, dengan itu meningkatkan kesan antistatik.
Pemindahan caj juga boleh berlaku dengan penggantian proton. Agen antistatik yang mengandungi kumpulan hidroksil atau amino boleh dihubungkan ke dalam rantai melalui ikatan hidrogen dan juga boleh berfungsi pada kelembapan yang lebih rendah. Dalam persekitaran udara kering, jika produk plastik diperlukan untuk menggunakan sifat antistatik sejurus selepas pengacuan, penggunaan agen antistatik poliol monostearat adalah sangat berkesan. Hydroxyethylalkylamine dalam polipropilena mempamerkan kesan antistatik terbaik hanya selepas tempoh penyimpanan pada 50 % kelembapan relatif, dan sangat dipengaruhi oleh kelembapan. Monogliserida asid stearik menghasilkan kesan antistatik serta-merta selepas menambah dan tidak terjejas oleh kelembapan, tetapi kesannya berkurangan dengan jelas dengan pemanjangan masa penyimpanan.
Kesan agen antistatik aditif ditentukan oleh kadar penghijrahan bahan tambahan ke permukaan produk plastik. Apabila permukaan produk plastik ditutup dengan lapisan konduktif berterusan, pengecilan cas adalah optimum.
Berat molekul agen antistatik terlalu tinggi, yang tidak kondusif untuk penghijrahannya ke permukaan polimer; berat molekul terlalu rendah, dan rintangan basuh dan rintangan geseran permukaan tidak baik. Biasanya berat molekul agen antistatik jauh lebih kecil daripada polimer. Penambahan bahan berat molekul rendah boleh merosot sifat fizikal dan mekanikal bahan polimer tinggi. Untuk mengurangkan kesan buruk ini, agen antistatik biasanya ditambah dalam jumlah yang sangat kecil, sama seperti surfaktan "satu titik segar", secara amnya 1ppm~1000ppm, dan ia juga boleh ditambah selepas pencairan. Jumlah agen antistatik yang ditambahkan juga berbeza-beza bergantung pada penggunaan produk.
Nilai CMC (kepekatan misel kritikal) ialah ukuran aktiviti permukaan surfaktan. Semakin kecil nilai CMC, semakin rendah kepekatan surfaktan untuk mencapai permukaan (antara muka) penjerapan, atau semakin rendah kepekatan yang diperlukan untuk membentuk misel, dan oleh itu semakin rendah kepekatan berkesan sifat antistatik. Jumlah agen antistatik yang ditambah dengan struktur berbeza adalah berbeza, dan ia berbeza mengikut bentuk produk. Jumlah penambahan mempunyai julat. Terlalu rendah, kesan antistatik tidak jelas, terlalu tinggi, ia akan menjejaskan sifat fizikal dan mekanikal bahan. Jumlah tambahan produk nipis seperti filem dan helaian adalah kecil, dan jumlah penambahan produk tebal agak besar.
2. Keserasian antara agen antistatik dan polimer mengikut prinsip keserasian kekutuban yang serupa. Bahan polimer semuanya mempunyai struktur rantai karbon yang panjang, kebanyakannya adalah resin bukan kutub, dan sesetengahnya mempunyai kumpulan hujung kutub, yang meningkatkan kekutuban. Ejen antistatik mempunyai kedua-dua kumpulan hidrofobik (non-polar) dan hidrofilik (polar). Secara amnya, lebih panjang rantai karbon kumpulan hidrofobik, lebih baik keserasian dengan polimer. Jika kumpulan hidrofilik sangat kutub, keserasian dengan polimer tidak baik; jika kekutuban lemah, penjerapan hidrofilik adalah lemah. Keserasian terlalu baik, agen antistatik tidak mudah untuk keluar, dan kesan antistatik tidak dapat dicapai; keserasian tidak baik, penyingkiran terlalu cepat, dan tempoh berpanjangan terlalu singkat, yang menjejaskan penggunaan jangka panjang. Oleh itu, faktor di atas perlu dipertimbangkan semasa mereka bentuk dan menggunakan agen antistatik, dan jenis dan penggunaan optimum agen antistatik harus disaring melalui eksperimen.
