圖1為PP復合材料表面電阻率和環(huán)境濕度的關系，1#樣品和2#樣品分別用1#和2#復合抗靜電劑的聚丙烯復合材料。從圖1中可以看出，環(huán)境濕度40% ~ 65%，兩個樣品的表面電阻率隨著環(huán)境濕度上升和下降；但隨著環(huán)境濕度繼續(xù)上升，表面電阻率下降幅度顯著削弱。

圖1  表面電阻率與環(huán)境濕度的關系

人們普遍認為，表面活性劑類型的抗靜電劑只有在聚合物表面形成一定的網(wǎng)狀導電通路時，聚合物表面電阻率將有較大的降低。在40%的低濕度環(huán)境下，1#試樣的表面電阻率高達1016Ω。這是因為非離子型羥乙基脂肪胺本身并不生產導電材料，主要是分子中羥乙基、叔胺基親水基團較大的表面能，在樣品表面相互團聚，減少樣品的整體表面能，因此形成宏觀均勻、微觀孤立的一個個小島；在吸附環(huán)境的水分后，形成以小島為中心的小液膜，這些小液膜可看作是被隔離的導電點，此時形成的小液膜的主要導電介質是水和微量的雜質，液膜之間的連通數(shù)量也較少，所以樣品的表面電阻率較高。而在同樣濕度下，2#樣品的表面電阻率比1#樣品下降近3個數(shù)量級。這是因為2#樣品中加入的陰離子型脂肪基磺酸鹽隨羥乙基脂肪胺遷移至樣品表面，可以在小液膜中電離產生離子；離子導電代替了水膜導電，使小液膜電阻率顯著降低，導致樣品的表面電阻率顯著下降。

隨著環(huán)境濕度的上升，一方面樣品表面吸附的水量不斷增加，即液膜厚度、體積不斷增加，引起小液膜電阻降低；另一方面，液膜厚度增加后，小液膜之間克服表面能的阻礙而相互連通，原本孤立的小液膜之間的通路數(shù)量也增加。這兩方面的原因導致兩樣品的表面電阻率均有較大下降；但由于脂肪基磺酸鹽電離產生的離子承擔了部分導電任務，因此2#樣品隨環(huán)境濕度的變化趨勢較1#樣品緩和；1#樣品的表面電阻率降低4個數(shù)量級，而2#樣品的表面電阻率下降了3個數(shù)量級，即2#樣品對環(huán)境濕度的依賴程度比1#樣品低。當環(huán)境濕度繼續(xù)增加到65%，這兩個樣品表面電阻率下降趨于平緩?？梢员徽J為是65%的環(huán)境濕度是一個臨界點，當達到這個點后，樣品表面的網(wǎng)狀導電通路數(shù)目基本飽和，且形態(tài)與環(huán)境濕度關系不大；因此，樣品的表面電阻率依賴環(huán)境濕度將減少。同時，2#樣品的臨界點與1#樣品基本相同，可以解釋脂肪基磺酸鹽在樣品表面基本上是分布在羥乙基脂肪胺團聚的小島之中的；因此，少量的脂肪基磺酸鹽對樣品表面整體的吸濕性能沒有明顯的貢獻。