1. Molekularna struktura i svojstva karakteristične grupe i količina dodavanja [3]
Učinak antistatičkog sredstva najprije zavisi od njegove osnovne karakteristike kao surfaktanta - površinske aktivnosti. Površinska aktivnost je povezana sa vrstom hidrofilne grupe, tipom hidrofobne grupe, oblikom molekula i molekulskom težinom. Kada se molekuli antistatičkog agensa usmjerno adsorbiraju na međufaznoj granici, slobodna energija međufazne površine i kritični kontaktni kut između vode i plastike će se smanjiti. Ova adsorpcija se odnosi samo na svojstva matrice, ali i na svojstva surfaktanta. Prema pravilu sličnosti polariteta, dio molekula surfaktanta ugljovodonični lanac teži kontaktu sa polimernim segmentom, a dio polarne grupe teži da kontaktira vodu u zraku. Kao hidrofobni materijal, glavna funkcija antistatičkog sredstva na površini polimernog materijala je formiranje pravilnog hidrofilnog adsorpcionog sloja okrenutog prema vodi u zraku.
U slučaju iste vlažnosti vazduha, antistatik sa dobrom hidrofilnošću će vezati više vode, tako da površina polimera može da apsorbuje više vode, a uslovi za jonizaciju su dovoljniji, čime se poboljšava antistatički efekat.
Prijenos naboja se također može dogoditi zamjenom protona. Antistatički agensi koji sadrže hidroksilne ili amino grupe mogu se povezati u lance vodoničnim vezom i mogu djelovati i pri nižoj vlažnosti. U okruženju sa suvim vazduhom, ako se od plastičnih proizvoda zahteva da pokažu antistatička svojstva odmah nakon oblikovanja, upotreba poliol monostearatnih antistatičkih sredstava je veoma efikasna. Hidroksietilalkilamin u polipropilenu pokazuje najbolje antistatičko djelovanje tek nakon perioda skladištenja na 50 % relativne vlažnosti, a na njega jako utiče vlažnost. Monoglicerid stearinske kiseline odmah nakon dodavanja proizvodi antistatički efekat i na njega ne utiče vlaga, ali njegovo dejstvo očigledno opada sa produženjem vremena skladištenja.
Učinak aditiva antistatik je određen brzinom migracije aditiva na površinu plastičnog proizvoda. Kada je površina plastičnog proizvoda prekrivena kontinuiranim vodljivim slojem, slabljenje naboja je optimalno.
Molekularna težina antistatičkog sredstva je previsoka, što ne pogoduje njegovoj migraciji na površinu polimera; molekularna težina je preniska, a otpornost na pranje i otpornost na površinsko trenje nisu dobri. Obično je molekulska težina antistatičkog sredstva mnogo manja od one polimera. Dodavanje supstanci niske molekularne težine može pogoršati fizička i mehanička svojstva visokopolimernog materijala. Da bi se smanjio ovaj neželjeni efekat, antistatik se obično dodaje u vrlo maloj količini, baš kao i surfaktant "jedna tačka je sveža", uglavnom 1ppm~1000ppm, a može se dodati i nakon razblaživanja. Količina dodanog antistatičkog sredstva također varira u zavisnosti od upotrebe proizvoda.
Vrijednost CMC (kritična koncentracija micela) je mjera površinske aktivnosti surfaktanta. Što je manja vrijednost CMC, to je niža koncentracija surfaktanta za postizanje površinske (međusobne) adsorpcije, ili je niža koncentracija potrebna za formiranje micela, a samim tim niža je efektivna koncentracija antistatičkih svojstava. Količina dodanog antistatičkog agensa sa različitim strukturama je različita, a varira u zavisnosti od oblika proizvoda. Količina dodatka ima raspon. Prenizak, antistatički efekat nije očigledan, previsok će uticati na fizička i mehanička svojstva materijala. Dodatna količina tankih proizvoda kao što su filmovi i listovi je mala, a dodana količina debelih proizvoda je relativno velika.
2. Kompatibilnost između antistatičkog sredstva i polimera slijedi princip kompatibilnosti sličnog polariteta. Svi polimerni materijali imaju strukturu dugačkog karbonskog lanca, od kojih su većina nepolarne smole, a neki imaju polarne krajnje grupe, koje povećavaju polaritet. Antistatik ima i hidrofobne (nepolarne) i hidrofilne (polarne) grupe. Generalno, što je duži ugljikov lanac hidrofobne grupe, to je bolja kompatibilnost s polimerom. Ako je hidrofilna grupa vrlo polarna, kompatibilnost s polimerom nije dobra; ako je polaritet slab, hidrofilna adsorpcija je loša. Kompatibilnost je predobra, antistatik nije lako odvojiti, a antistatički efekat se ne može postići; kompatibilnost nije dobra, uklanjanje je prebrzo, a trajanje je prekratko, što utiče na dugotrajnu upotrebu. Stoga, gore navedene faktore treba uzeti u obzir pri dizajniranju i korištenju antistatičkih sredstava, a različite i optimalnu upotrebu antistatičkih agenasa treba ispitati kroz eksperimente.
