抗静电剂在塑料中的应用

抗静电剂在塑料中的应用
抗静电剂在塑料中的应用

抗静电剂在塑料中的应用

在现代工业生产及日常生活中,静电危害往往造成重大损失和灾难。防止聚合物表面产生静电的方法主要有空气离子化法、加湿法、金属接触放电法、辐射线法、导电物质导入法、表面形成吸湿膜法、化学处理变性法及应用抗静电剂等。

其中,主要应用于塑料制品使用过程中的是掺入导电物质和添加抗静电剂。

加入的导电物质一般为金属粉或金属短纤维、导电炭黑、导电聚合物短纤维等,能使制品具有良好的导电性(表面电阻率<106Ω)或抗静电性(表面电阻率在106~108Ω之间)。金属化合物的抗静电效果较好,但是价格较高,普通制品承受不了。

目前应用最多的抗静电方式是添加抗静电剂。抗静电剂是一种能防止产生静电荷,或能有效地消散静电荷的以表面活性剂为主体的化学添加剂。使用抗静电剂的方式是在制品表面涂覆或内添加。

从抗静电性能的检测和评价指标表面电阻率可用于区分抗静电材料和导电材料的区别,如表1所示:

表1 导电材料和抗静电材料的表面电阻率/Ω(23℃,RH50%)

导电材料静电消散材料抗静电材料绝缘材料<106106~108108~1012>1012

<106106~109109~1012>1012

<106106~108108~1013>1013

目前就导电、抗静电材料的分界线说法不一,导电材料与静电消散材料之间的界限为105或106Ω,静电消散材料与抗静电材料之间的界限为108或109Ω,抗静电材料与绝缘材料之间的界限为1012或1013Ω。

美国是抗静电剂最大生产和消费国,主要采用羟乙基化脂肪胺、季铵盐化合物、脂肪酸酯类抗静电剂,用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯等。欧盟也是生产和消费抗静电剂的主要地区,所用抗静电剂中50%为羟乙基化脂肪胺,25%为脂肪烃磺酸盐,25%为季铵盐和脂肪酸多元醇酯。日本多用非离子型和阳离子型抗静电剂,其中20%用于PVC,30%用于PP。

我国抗静电剂发展较快,主要是塑料工业用高效无毒抗静电剂、合成纤维工业用高效多功能抗静电剂及表面处理剂。

一、影响抗静电效果的因素

1.分子结构和特征基团性质及添加量

抗静电剂的效果首先取决于它作为表面活性剂的基本特性――表面活性。表面活性与分

子中亲水基种类、憎水基种类、分子的形状、分子量大小等有关。当抗静电剂分子在相界面上作定向吸附时,就会降低相界面的自由能及水和塑料之间的临界接触角。这种吸附作用,不仅与基体的性质有关,而且还与表面活性剂的性质有关。根据极性相似规则,表面活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段接触,极性基团部分倾向与空气中的水接触。高分子材料作为疏水材料,抗静电剂在其表面的主要作用就是形成规则的面向空气中的水的亲水吸附层。

在空气湿度相同的情况下,亲水性好的抗静电剂会结合更多的水,使得聚合物表面吸附更多的水,离子电离的条件更充分,从而改善抗静电效果。

通过质子置换,也能发生电荷转移。含有羟基或氨基的抗静电剂,可以通过氢键连成链状,在较低的湿度下也能起作用。在干燥的空气环境中,若要求塑料制品成型之后立即发挥抗静电性,采用多元醇单硬脂酸酯抗静电剂非常有效。图1给出了以上两种类型的抗静电剂的典型应用实例。只有在相对湿度50%的环境中贮存一段时间之后,聚丙烯中的羟乙基烷基胺才表现出最佳的抗静电效果,而且受湿度的影响非常大。硬脂酸单甘油酯在加入之后立即产生抗静电效果且不受湿度的影响,但是随着贮存时间的延长,其作用效果明显下降。

图1抗静电特性随时间变化(1mm厚PP注塑板)

R0―表面电阻;t―时间

1-无抗静电剂;2-0.5份单硬脂酸甘油酯;3-0.15份羟乙基烷基胺(C12~C14)

当的添加剂组合可以使高玻璃化转变温度聚合物具有更好的抗静电效果。单硬脂酸甘油酯和羟乙基烷基胺复合使用可以使表面积较大的聚烯烃产品,如取向膜迅速发挥抗静电效果,而且具有长期持续的效用(见图2)。

图2 1mm厚注塑的装饰用板盘中不同抗静电剂之间的协同效应

R0―表面电阻;t―时间

1-无抗静电剂;2-甘油单硬脂酸酯0.5份;3-羟乙基烷基胺(C12~C14)0.15份

4-甘油单硬脂酸酯0.35份+羟乙基烷基胺0.15份

加型抗静电剂效果决定于添加剂向塑料制品表面的迁移速率。当塑料制品表面被一层连续的导电层覆盖时,电荷的衰减才达到最佳。

抗静电剂的分子量太高,不利于它向高聚物表面迁移;分子量太低,耐洗涤性和表面耐摩擦性不佳。通常抗静电剂的分子量比高聚物分子量小得多。加入低分子量物质可能会使高聚物材料的物理机械性能恶化。为了减少这种不良影响,抗静电剂的一般添加量为

0.3%~2.0%。抗静电剂的添加量还视制品用途而异。

CMC(临界胶束浓度)值是表面活性剂表面活性的一种量度。CMC值越小,表面活性剂达到表面(界面)吸附的浓度越低,或形成胶束所需浓度越低,因此抗静电性的起效浓度也越低。不同结构的抗静电剂添加量不同,并且随制品形式的不同而不同。添加量有一个范围。过低,抗静电效果不明显,过高,会影响材料的物理机械性能。薄膜、片材等薄制品的添加量较少,厚制品的添加量则相对较多。

抗静电剂与聚合物的相容性遵循极性相近相容原理。高分子材料都具有长碳链结构,多属非极性树脂,有的具有极性端基,增强了极性。抗静电剂同时具有憎水基(非极性)和亲水基(极性)。一般憎水基碳链越长,与聚合物的相容性越好。亲水基若极性很强,则与聚合物的相容性不好;若极性较弱,则亲水吸附性较差。相容性太好,抗静电剂不易迁出,达不到抗静电效果;相容性不好,迁出太快,持效期太短,影响长期使用。因此在设计和使用抗静电剂时需要考虑上述因素,通过实验筛选抗静电剂的品种及最佳使用量。

2.基材树脂

除表面活性剂的结构和性能外,抗静电性还与高聚物的结构、玻璃化温度、结晶性能、介电常数及表面性能等有关。表面性能中除表面形状、多孔性等以外,最主要的是表面能或表面张力。

在选择涂覆型抗静电剂时,抗静电剂的表面张力应等于或小于被涂覆高聚物固体的临界表面张力,才能得到良好的铺展润湿和粘附效果。表2列出了一些高聚物的临界表面张力σC。

表2某些高聚物的σC(20℃)

高聚物

σC/mN?m-1

聚四氟乙烯18

聚乙烯31

聚苯乙烯33

聚氯乙烯39

聚偏氯乙烯40

涤纶43

锦纶6646

此外,基材树脂的结构、结晶度和取向度(伸长率)、密度、孔隙率对抗静电效果也具有较大影响。抗静电剂只能存在于高聚物的非晶区域,并在其中活动。聚合物分子链的规整性越好,越容易结晶;结晶度越大,密度越大,则非结晶区越小,抗静电剂可活动的区域越小,致使其向外迁出困难。

对于聚烯烃,加入抗静电剂的LDPE在加工后很快就显现抗静电效果并达到平衡。HDPE 呈现一定滞后,而PP则很慢才出现抗静电效果(见图3)。由图还可清楚看到,羟乙基烷基胺类抗静电剂分子链越长,迁移越慢,且抗静电效果随加工方法的不同而不同。

图3 抗静电剂链长(羟乙基烷基胺)和聚烯烃结构对抗静电效果的影响

R0―表面电阻;t―时间

1-LDPE;2-PP;3-HDPE;4-PP+0.15份羟乙基烷基胺(C18);

5-PP+0.15份羟乙基烷基胺(C12~C14);6-HDPE+0.15份羟乙基烷基胺(C18);

7-LDPE+0.15份羟乙基烷基胺(C18);8-LDPE+0.15份羟乙基烷基胺(C12~C14)高聚物的玻璃化转变温度会直接影响抗静电剂分子向表面迁移。玻璃化温度低的高聚物,在室温下其链段能“自由”运动。这种运动能促进链段周围的抗静电剂分子迁移至表面。玻璃

化温度高的高聚物,在室温下链段处于“冻结”状态,不利于抗静电剂分子迁移。

3.其它添加剂的影响

高聚物材料加工时,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。例如阴离子型稳定剂会与阳离子型抗静电剂形成复合物,从而降低各自的效果。润滑剂通常能很快迁移到高聚物表面上,抑制了抗静电剂的转移。若润滑剂分子层覆盖在抗静电剂分子层上,会使抗静电剂表面浓度降低,显著影响抗静电效果;有时由于润滑剂的影响,也会促进抗静电剂向表面转移。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,也可使抗静电剂的效果增大。抗静电剂与各种添加剂的影响大小,事先很难预测,目前大多数是通过实验来选用最合适的抗静电剂和用量。

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上,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微粒,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围,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。不同无机填料的吸附性不同,对抗静电效果发挥的影响也不一样。

此外,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。

4.加工过程的影响

聚合物制品的加工方式最终会影响制品中高分子链的规整程度、结晶度、结晶形态及有序化程度。若高聚物在熔融状态下成型后,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温度下冷却,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。

5.环境的影响

添加型抗静电剂发挥抗静电效果大多是靠吸附水作为离子的电离场所来进行导电,因此空气湿度的大小将对抗静电效果产生较大的影响。表3显示了塑料的表面电阻率与环境相对湿度的关系。

表3 塑料的表面电阻率(ρs)与相对湿度(RH)的关系

原料名称

表面电阻率,ρs/Ω

R.H.30%R.H.60%R.H.90%

聚苯乙烯>5×1016>5×1016>5×1016

聚乙烯>5×1016>5×1016>3×1010聚甲基丙烯酸甲酯>5×1016>5×10167×1015乙基纤维素>5×1016>5×10163×1015氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物>5×1016>3×10152×1011尿素树脂>5×1016>9×10142×1012

聚酰胺>5×101610141013

三聚氰胺>5×101510141013

酚醛树脂>7×1014>5×10142×1013聚烯烃的抗静电效果随湿度的变化关系见图4。

图4 低密度聚乙烯中抗静电剂的作用效果随湿度的变化关系由上图可看出,湿度的不同会带来抗静电性能的差异。在湿度较小(2%)的情况下,即使添加有抗静电剂,制品表面也不能形成具有相当厚度的电离水层,不能给抗静电剂提供充分的电离场所,也就无法体现抗静电效果。因此抗静电剂通常需要一个最低湿度以保证其抗静电作用的发挥。

二、抗静电剂的选用原则

1.经济型或高利润性

具有较好的性价比或者高性能性以提供高附加值。

2.加工性

助剂的热稳定性。对设备无不良影响,不造成损伤,如酸性腐蚀。

剂型的选择,粉状或粒状,还有液态形式。比如架桥现象的产生主要是粒型的不统一造成的。

3.制品或材料的功能性

对材料的物理机械性能无不良影响。

对其它助剂无不良影响,不能造成其它助剂的功能性下降。与其它助剂最好产生协同效果。

助剂与树脂的相容性,包括结构相近、极性相近、分子量相近,利用偶联剂或相容剂,改善加工工艺如加工方式或工艺条件等来增加两者间的相容性。

赋予材料某种特定功能。

4.毒性和卫生性

自身无毒及其在加工过程和使用过程中不产生有毒物质,无论是分解还是与有可能接触到的物质反应等。对环境无不良影响,环境包括人体工作环境、生活环境和自然环境。凡是不利于人类生存环境和自然环境的物质造成的直接危害或间接危害均属于此范畴。传统的非离子表面活性剂的水溶液多为乳化物。微生物的存在可致其腐败,导致有效成分减少。若表面活性剂自身具有抑菌性,则有效地解决了上述问题。

将半极性的硼酸双多元醇长链脂肪酸酯水溶液与山梨醇脂肪酸酯水溶液相比,放置一个月后,观察各种细菌生长的状态。实验结果表明,硼酸双多元醇长链脂肪酸酯水溶液完全无细菌发生,而山梨醇脂肪酸酯水溶液中则有许多细菌。更深入的实验表明,半极性的硼酸双多元醇长链脂肪酸酯对黄色葡萄菌和大肠杆菌有突出的抑制作用。

复合有机硼类抗静电剂AB系列产品,针对包装行业对卫生性要求严格的特点,在发挥优良抗静电性能的同时不引入有毒有害物质,满足了包装材料的卫生安全要求。中国预防医学院劳动卫生与职业病研究所对AB-33抗静电剂的检验结果表明,AB-33对雄性小鼠的急性经口半数致死量(LD50)大于10g/kg。根据《食品安全性毒理学评价程序和方法》

GB15193.3―94中的急性毒性分级标准进行判定,抗静电剂AB-33属实际无毒物质,可用于接触食品的包装材料中。

此外,从实际生产接触和初步的皮肤致敏性实验来看,AB-33抗静电剂对人体无刺激性,接触皮肤无不良反应,安全卫生性高。

三、抗静电剂的应用方法

抗静电剂按其作用方式可分为添加型和涂覆型。添加型可以直接加入聚合物中成为共混或“内部”抗静电剂;涂覆型通过溶液或乳液涂布在塑料表面,成为“外部”抗静电剂。

1.添加型抗静电剂

热塑性塑料的加工主要采用复合型抗静电剂。抗静电剂的不断迁移可使塑料制品保持长

期持续的抗静电效果。添加型抗静电剂品种和用量的确定和选择一般凭试验或经验作调整。几类最重要的常用内添加型抗静电剂及常用用量见表5。

表5 几种添加型抗静电剂的用量

聚合物主要抗静电剂典型使用浓度

LDPE/LLDPE乙氧基烷基胺0.05―0.15

脂肪酸脂 1.00―2.00

LDPE乙氧基烷基胺0.10―0.20

脂肪酸脂 1.00―2.00

PP乙氧基烷基胺0.10―0.20

脂肪酸脂 1.00―2.00

硬PVC烷基磺酸盐0.50―2.00

增塑PVC脂肪酸脂0.50―2.00

烷基磺酸盐0.50―1.50

PS乙氧基烷基胺0.50―1.00

烷基磺酸盐1.50―2.00

脂肪酸脂 1.00―2.00

ABS乙氧基烷基胺0.50―1.00

烷基磺酸盐 1.00―2.00塑料加工过程中,抗静电剂必须承受160~300℃的加工温度。在此热历程中,抗静电剂挥发性不能过大,不能和聚合物或其降解产物或其他的添加剂发生副反应。在很多情况下,含氮物质不适用于PVC,因其碱性部分可促进PVC的降解,生成黑色产物。使用磺化烷烃时,正确选择PVC的热稳定剂非常重要。它们之间可能发生反应,例如,铅、钡/镉和磺化烷烃反应变成红色或棕色。

通常在塑料加工过程中,抗静电剂和其他添加剂、颜料一起在混合设备中进行共混。采用预混(如在转鼓式混合器)的方法可以先将添加剂均匀地分散在塑料颗粒中。由于它们部分不相容,具有一定的滑脱效应,给挤出造粒带来困难。少量的增摩填料(如SiO2)的加入对解决这个问题有所帮助。液体抗静电剂也可以通过进料泵直接进入挤出机的熔融段。

为了达到抗静电剂的最佳混合分散效果,需要将少量的相对不相容的添加剂均匀分散在相当多的聚合物中。例如对于最终的聚乙烯制品,1.5kg的液体脂肪胺要混入1000kg的聚乙烯树脂颗粒中,抗静电剂的这个用量仅能润湿混合体的表面,因此,最终究竟有多少抗静电剂进入塑料就是个问题。解决这个问题的有效方法是先将抗静电剂分散在与最后产品相容性更好的基质中,制成与这些聚合物树脂颗粒大小差不多的浓缩母料。对于较难处理的液体抗静电剂,则可以采用特殊的加工方法。

2.涂覆型抗静电剂

将涂覆型抗静电剂配制成溶液,喷淋、润湿或浸渍塑料制品,然后将其干燥,可使制品快速发挥抗静电性能。此方法的优点是在选择抗静电剂时,既不用考虑热稳定性,也不用考

虑与塑料的相容性,因此可选用的抗静电剂品种大大增多了。涂覆型抗静电剂大多是水溶性成分,耐湿性、耐摩性差,需要多次施用。

四、抗静电剂的近期发展趋势

目前国外抗静电剂发展速度很快,尤其是美国、西欧和日本等发达国家的研究人员都正致力于开发新型抗静电剂。如美国Witco公司、美国菲泽公司、Hoechst公司、KENICH石化公司、日本三洋化成工业公司均相继推出了新的产品。国外抗静电剂的发展趋势是趋向于持久、耐热、适用性广和品种系列化,此外用于计量和操作加工的固体抗静电剂品种也在逐渐增加。

今后国内研究方向主要是集中在开发耐高温、耐久性强、低毒或者无毒的抗静电剂,同时新型多功能母料的开发也十分引人关注,主要集中在非离子型抗静电剂、抗静电剂的复合和浓缩母粒的制造等方面。

许多亲水性聚合物的抗静电性能相对较好且稳定持久而被称为永久性抗静电剂。近年来,对此类永久性抗静电剂的开发研制工作进展较快,并已部分实现商品化生产。永久性抗静电剂与基础树脂之间以合金形式共混,均匀而细微地分散成线状或网状“导电通道”。许多学者通过研究基体高分子与亲水性聚合物(或其共聚物)组成的共混体系的结构状态发现,亲水性聚合物在特殊相容剂存在下,经较低的剪切力拉伸后,在基体高分子表面呈微细的筋状,即层状分散结构,而中心部分则接近球状分布。这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻,并且具有永久抗静电性能。

永久型抗静电剂可分为聚醚型和离子型两类。聚醚型如PEG型,包括聚酰胺或聚酯酰胺的聚氧乙烯醚体系,甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯共聚物等;离子型是通过高分子化学反应将小分子盐类引入高分子侧基得到的,如季铵盐型和磺酸盐型。与低分子量的表面活性剂类抗静电剂相比,永久型抗静电剂具有抗静电性能持久,对空气的相对湿度依赖性小,对制品的表面性能影响小等优点。代表产品如汽巴精化公司的Irgastat P22,在PP中使用可使表面电阻率降至1011Ω(10%添加量),既可排除成型品带电,又可防止膜表面吸尘。Goodrich公司研制的永久性抗静电母料STAT-RITE C2300非常引人注目,其化学组成可能是以PEO-ECH(表氯醇)共聚物为主要成分的高分子合金。当添加量为15~20%时,与PVC、PC、PET及PS系列高分子制成的复合材料具有永久性抗静电能力,热稳定性好。还有法国Arkema公司的Pebax永久性抗静电剂产品,具有良好的永久性和及时性,并且能够在低湿度环境下也具有良好的抗静电效果。不过,永久性抗静电剂目前普遍存在添加量大(一般用量为10~20%),制品成本高,以及影响制品本体性能等问题,尚不可能取代表面活性剂类抗静电剂。此外,永久性抗静电剂的相容剂和加工条件的选择等关键技术还需不断改进和完善,也制约着它的应用。

同时,所谓“本征导电性有机化合物”越来越引起人们的注意,它可以使塑料具有适宜的“特定的”电性能。一种吸引人的概念是所谓的高分子材料的传导“柔性”,即力学性能、可加工性能等与电性能相关,由此考虑可得到优良的综合性能。这种方法的原理是通过向半导体中加入适当的添加剂来产生导电性。这些添加剂可以分为两部分。

①具有高共轭性的聚合物(如多炔、聚苯胺、聚亚苯基、聚吡咯、磺化聚亚苯基、聚苯硫醚);

②电荷转移络合物(主要是四氰基对醌二甲烷)。

这两种添加剂都可通过部分氧化(如用I2,FeCl3,AsF5等)或还原作用(用Na,K,萘基金属钠,二苯甲酮酸锂)进行掺杂。

开发系列化、专用化的产品是抗静电剂的一个重要发展方向。如:日本的大日精华公司开发的ELECON系列抗静电剂,其中100型适用于聚苯乙烯(PS),300型适用于聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP),400型则对聚氯乙烯(PVC)有很好的抗静电效果。国内则有以杭州市化工研究院、广东华南精细化工研究院为代表的研发和生产单位,开发系列产品。

五、抗静电剂的应用和市场情况

有机抗静电剂中应用得最多的是羟乙基脂肪胺,其次是磺化脂肪烃和脂肪酸多元醇酯(见表7)。聚烯烃(LDPE,HDPE,PP)制品消耗的抗静电剂最多,尤其是聚烯烃包装材料(见表8)。许多抗静电剂也用于苯乙烯聚合物(包装盒、箱)。用于PVC的比例要小得多。

表7 抗静电剂的应用比例

-羟乙基脂肪胺脂肪族磺酸盐季铵化合物酯类脂肪酸酯

应用比例%47.625.4 1.69.515.9

表8 用于聚合物的抗静电剂应用比例

-PP H DPE L DPE/LLDPE其它P S/ABS P VC

应用比例%11132053912

至今为止,在一些塑料,如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯酸酯中不用添加型抗静电剂。部分原因是这些塑料需要的加工温度非常高,添加型抗静电剂可能会破坏一些特性,如聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯的透明性。所以,这些材料一直用涂覆型抗静电剂。

过去从美观和卫生的角度考虑,抗静电剂的主要功能是防止吸附灰尘。而现在,在生产、加工和塑料制品的加工过程中对生产技术的要求越来越高,生产工艺越来越复杂。在易燃易爆领域,含有高导电体(如炭黑、金属离子)的塑料应用越来越多,如采矿中用来包装易爆物品、传送带、手术室以及化学产品车间的地板。因此,表面活性剂类抗静电剂能否突破108的表面电阻率的极限不仅对科研人员是一种极大的挑战,对抗静电材料的应用也具有极其深远的影响。

抗静电材料在电子芯片领域的发展应用也迅速增加。这些电子芯片的结构非常复杂,操作的额定电流很小,非常敏感。操作过程中的火花放电和来自电磁场的脉冲信号都会对其微小结构部件造成损坏。今天的高科技技术可以将损坏降低到最小的程度,但是需要采取新的策略来保证敏感系统的质量和可靠性。因此不仅要了解需要防护的静电荷,允许迅速放电所采取的措施,还要防止交流电场的传播和相互作用。含有金属离子的塑料表面涂层或高导电

油漆以及具有低体积电阻的热塑性塑料在这些领域都具有广泛的用途。

据统计,目前国内对于抗静电剂需求量至少达到5000t/a,而实际生产能力不到3000t/a,未来几年中国抗静电剂需求将以年均10% ~15%速度增长。由此可见目前国内抗静电剂的生产能力还不足,尤其是高性能新品种抗静电剂生产能力较小、品种较少,尚不能完全满足国内合成材料领域的需求。

作为包装材料,双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜有“包装皇后”的美誉,具有防潮、机械强度高、尺寸稳定性好、质软、无毒、无臭、使用范围广、印刷性能良好等优点。截止1997年,全球生产BOPP薄膜的公司共有187家,生产线380条以上,年产量超过250万t。尤其是,欧洲诸国,跨入90年代后,每年增加10万t。我国截至2001年底,共引进BOPP 膜生产线110条,生产能力达110万t/a,装置开工率大多在80%以上。我国目前BOPP 实际产量已达80万t/a。抗静电剂是BOPP薄膜助剂中需求量最大的品种之一。大多数用途的BOPP薄膜的生产过程中都需要添加抗静电母粒。抗静电剂(母粒)的国产化工作正逐步深化。

六、结论

随着包装行业的快速发展,塑料在包装中比例的逐步增加,塑料用抗静电剂的用量也会越来越大,其前景也越来越好。抗静电剂是一种复配型产品,提高单一原料的质量,强化复配后的抗静电效果,是抗静电剂提高品质和扩展应用领域必须的环节。专用料是产品细化后的一种必然趋势,品质较好,产品利润相对较高,结合市场,迅速切入专用料领域,是抗静电剂生产厂家要着手准备的工作。抗静电剂的应用过程仍存在较大的空间,从产品特点、应用性能、应用行业和领域等,均有大量的工作值得去开展。抓住国内经济环境的机遇,提高产品档次,从高档产品上展开和国外同行的竞争,应成为业内人士去关注的问题。

(整理)抗静电剂产品知识简况

抗静电剂知识简介 一.静电: 静电(Electrostatic)就是物体表面过剩或不足的静止电荷。静电是一种电能,它留存于物体表面:静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果:静电是通过电子或离子的转移而形成的。 静电现象已为人们所熟悉,当天气干燥时用塑料梳子梳头时会产生放电声;用毛皮磨擦后的钢笔杆可吸引小纸屑(当电荷密度达到106C/m2);脱下合成纤维衣服时产生的劈啪声;夜间还可以看到火花(空气的击穿场强为30KV/cm);日光灯、电视机屏幕、录音机磁头等易附着灰尘现象,这都是日常生活中经常体验到静电现象。 静电现象是电荷的产生和消失过程中产生的电现象的总称.静电具有以下特点: 1.从防静电危害的角度考虑,当材料的体积电阻率超过 1010Ω.m时,材料耗散静电的能力明显减弱。从消除静电角度考虑,材料的体积电阻率不应高于1010Ω.m; 2、在一般工业生产中,静电具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点,设备数万伏以至数十万伏;在正常操作条件下也常达数百伏至数千伏;这要比市用低电压220V,380V高得多,但积累的静电量却很低,通常为毫微库仑(nC,10-9C)级;静电电流多为微安(μA,10-6A)级,作用时间多为微秒(μS,

10-6S)级。 3、静电较之流电,受环境条件特别是湿度的影响比较大,静电测量时复现性差,瞬态现象多。静电同世上任何事物一样具有双重性:即既能为人类造福,如静电复印、静电喷漆、静电除尘等应用技术;也会带来许多危害,如石化、电子及电工等领域。就电子元器件的生产及电子设备的装联、调试作业而言,因接触、磨擦起电、人体电荷与接地问题就能造成很大损失。磨擦起电和人体静电乃是电子、微电子工业中之两大危害源。随着电子工业的迅速发展,静电危害正在日益表露出来并逐渐受到人们的重视。 二.抗静电剂组成和分类: 塑料具有很高的体积电阻和表面电阻率。这种高电阻性能,使其在应用过程中会携带大量来自其他介质的静电荷,从而干扰加工过程的进行,或因放电影响产品的美观和卫生,或损坏产品的性能甚至造成严重的事故。或人体上的静电位最高可达添加抗静电剂可降低聚合物材料的带电能力,解决上述静电给塑料制品带来的问题。抗静电剂具有吸湿性,它迁移至塑料表面,吸收大气中的水分而形成一层很薄的导电薄膜,使静电迅速消除。 抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征,结构上极性基团和非极性基团兼而有之。常用的极性基团(即亲水基)有:羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子,胺盐、季铵盐的阳

抗静电剂在塑料中的应用

抗静电剂在塑料中的应用 在现代工业生产及日常生活中,静电危害往往造成重大损失和灾难。防止聚合物表面产生静电的方法主要有空气离子化法、加湿法、金属接触放电法、辐射线法、导电物质导入法、表面形成吸湿膜法、化学处理变性法及应用抗静电剂等。 其中,主要应用于塑料制品使用过程中的是掺入导电物质和添加抗静电剂。 加入的导电物质一般为金属粉或金属短纤维、导电炭黑、导电聚合物短纤维等,能使制品具有良好的导电性(表面电阻率<106Ω)或抗静电性(表面电阻率在106~108Ω之间)。金属化合物的抗静电效果较好,但是价格较高,普通制品承受不了。 目前应用最多的抗静电方式是添加抗静电剂。抗静电剂是一种能防止产生静电荷,或能有效地消散静电荷的以表面活性剂为主体的化学添加剂。使用抗静电剂的方式是在制品表面涂覆或内添加。 从抗静电性能的检测和评价指标表面电阻率可用于区分抗静电材料和导电材料的区别,如表1所示: 表1 导电材料和抗静电材料的表面电阻率/Ω(23℃,RH50%) 导电材料静电消散材料抗静电材料绝缘材料<106106~108108~1012>1012 <106106~109109~1012>1012 <106106~108108~1013>1013 目前就导电、抗静电材料的分界线说法不一,导电材料与静电消散材料之间的界限为105或106Ω,静电消散材料与抗静电材料之间的界限为108或109Ω,抗静电材料与绝缘材料之间的界限为1012或1013Ω。 美国是抗静电剂最大生产和消费国,主要采用羟乙基化脂肪胺、季铵盐化合物、脂肪酸酯类抗静电剂,用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯等。欧盟也是生产和消费抗静电剂的主要地区,所用抗静电剂中50%为羟乙基化脂肪胺,25%为脂肪烃磺酸盐,25%为季铵盐和脂肪酸多元醇酯。日本多用非离子型和阳离子型抗静电剂,其中20%用于PVC,30%用于PP。 我国抗静电剂发展较快,主要是塑料工业用高效无毒抗静电剂、合成纤维工业用高效多功能抗静电剂及表面处理剂。 一、影响抗静电效果的因素 1.分子结构和特征基团性质及添加量 抗静电剂的效果首先取决于它作为表面活性剂的基本特性――表面活性。表面活性与分

(完整版)抗静电剂的研究现状及发展化

抗静电剂的研究现状及发展 1.静电的危害 静电是一种处于静止状态的电荷。一般来说,静电会在正当两个物体的解出与分离、摩擦、变形以及离子附着等情况下产生。静电的危害有很多,但大致可以分为两种。 1.1 静电的第一类危害 静电的第一类危害来源于带电体的相互作用。飞机机体与空气、灰尘、水蒸气等微粒摩擦时会使飞机带电。若不及时采取措施,飞机的无线电设备将会失灵。在印刷厂静电会使纸张粘合,极难分开,给印刷带来麻烦。静电也很容易吸附灰尘和油污造成产品污染。 1.2 静电的第二类危害 第二类危害是指由于静电火花点燃易燃物发生爆炸。平时静电产生的火花对人体基 本无害,可是在空气中充满易燃气体和粉尘时,电火花引发威力巨大的爆炸。例如,手 术台上,麻醉剂主要成分为乙醚,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病 人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。 2 抗静电剂的定义 抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消散静电荷产生的化学添加剂。抗静电剂自身没有自由活动的电子,属于表面活性剂范畴,它通过离子化基团或极性基团传导或吸湿作用,构成泄露电荷通道,达到抗静电的目的。[1] 3 抗静电剂的作用机理 常用的抗静电的方法有两种,第一种是增加产品的润滑性,防止静电荷产生,第二种是加快静电荷的泄露。因此抗静电剂的使用方法也有两种,一种是涂刷、喷洒在产品表面,另一种是添加到生产材料的内部。这两种使用方法都可以提高材料的电导率,并且对应着两种作用机理。 3.1 外部抗静电剂的作用机理 通过键与空气中的水分子结合,抗静电剂的亲水基在塑料表面形成一个单分子导电膜,能够降低表面电阻,加快电荷的泄露。摩擦间隙中的介电常数高于空气中的介电常数,使电场变弱,从而导致产生的电荷减少。 3.2 内部抗静电剂的作用机理 在树脂中添加足够量的抗静电剂时,树脂表面会形成一层稠密的排列,亲水基向着空气一侧形成导电层,表面浓度高于内部。加工时,由于外界的作用可以使树脂表面的抗静

塑料薄膜抗静电性能的研究和测试

塑料薄膜抗静电性能的研究和测试 摘要:塑料薄膜被广泛使用在各个领域,但塑料表面的高电阻率使其容易产生静电积累,使塑料制品容易吸附尘埃,影响其制品的透明性及表面洁净和美观,还可能影响制品的使用性能。因此对其进行防静电处理显得尤其重要,本文对塑料薄膜的抗静电性能进行研究和测试。 关键词:抗静电剂表面电阻率 塑料薄膜的种类繁多,平常我们所接触的有:聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚氯乙烯膜、聚酯膜等等,在农业、包装、工业、日常生活中应用广泛,然而塑料薄膜加工过程中常因静电而发生卷曲和黏附,因此,塑料的抗静电问题已经引起人们的高度重视。塑料的抗静电处理方法很多,如机械法、湿度调节法和物理化学改性法等。由于前两种方法受设备或环境条件的制约,因此目前普遍采用添加抗静电剂的化学改性方法,抗静电剂是一种能防止产生静电荷,能有效地消散电荷的以表面活性剂为主体的化学添加剂,即将抗静电剂加入到树脂中或涂于塑料表面,从而降低塑料制品的表面电阻率,减轻或消散塑料在加工和使用过程中的静电积累。 一、静电的产生 什么叫静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。 两种物质相互摩擦时,容易失去电子的一方带上正电,容易得到电子的一方带上负电。这两种独立存在的正电荷和负电荷就是人们通常所指的静电(即静止的电荷)。除摩擦作用之外,电场或电磁场的感应也是静电产生的一个重要原因。 摩擦过程中的电荷不断产生也不断消失。电荷消散的主要途径有三个:即摩擦物体的体积传导,表面传导和向空中辐射。但当摩擦物体的电阻过高,电荷来不及泄露时,物体就会因电荷的聚集而带电。 二、抗静电剂的性能 添加抗静电剂要求在高温加工如混炼、造粒、吹塑等过程中不分解、不变质,与其它助剂相容性好、塑化良好,卫生、无毒,吹塑成型后,当薄膜表面迁移出的抗静电剂分子层受到破坏时,内部的抗静电剂应能及时渗出,恢复薄膜的抗静电性能,涂层型抗静电要求与塑料薄膜附着性能好,耐摩擦,易溶于醇类、苯类、酯类等有机溶剂或水,且成膜后透明、无雾度、无彩虹现象。 三、抗静电剂的作用机理 抗静电剂的作用机理:抗静电剂可以在材料表面形成导电层降低电阻形成导电网络使电荷转移,这样就可以避免电荷滞留在材料表面形成静电,另一方面,抗静电剂还可润滑材料表面、降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生。 四、抗静电剂的种类及应用 目前实用的塑料抗静电剂以表面活性剂和亲水性高分子为主。 塑料抗静电用的表面活性剂主要有以下品种:阳离子型、非离子型和两性型。 表面活性剂作为抗静电剂使用时,要在材料表面形成抗静电剂分子层。其分子的亲油性基团植于树脂内部,亲水性基团则在空气一侧取向排列。前者使抗静电剂和塑料保持一定的相容性,后者吸附空气中的水分子在材料表面形成一层均匀发布的导电溶液,或自身离子化传导表面电荷达到抗静电效果。

聚丙烯抗静电剂的研究现状及发展趋势

聚丙烯抗静电剂的研究现状及发展趋势Ξ 王雅珍,李 栋,朱清梅,庞向阳,阮诗平,杨雪静 (齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006) 摘要:综述了静电的产生和危害及抗静电剂的分类和特性,着重评述了近几年国内外聚丙烯抗静电剂的研究现状,并对其发展前景进行了展望。 关键词:聚丙烯;抗静电剂;综述 中图分类号:T Q314124+7 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2008)07-0011-05 Current Situation of Study and Development T rend of PP Antistatic Agent W ANG Y a2zhen,LI D ong,ZH U Qing2mei,PANG X iang2yang,RUAN Shi2ping,Y ANG Xue2jing (C ollege of Chemistry and Chemical Eng.,Qiqihar University,Qiqihar161006,China) Abstract:The generation and harm fulness of the static,and the classification and characteristics of antistatic agents are reviewed,the current situation of the study of PP antistatic agent in recent years both at home and abroad were discussed in details,the future of the development is prospect,too. K eyw ords:PP;Antistatic Agents;Review 聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂,具有密度小、无毒、易加工、冲击强度高、抗挠曲性以及电绝缘性好等优点,具有广泛的应用。自1957年在意大利首次实现工业化生产以来,其发展速度一直居各种通用塑料之首。尤其是近年来,由于聚丙烯生产技术的不断发展和应用领域的不断开拓,进一步推动了世界聚丙烯工业的快速发展[1]。 1 静电的产生和危害 当两种不同性质的物体相互摩擦或紧密接触后迅速剥离时,由于它们对电子的吸引力大小各不相同,就会发生电子转移。一部分物体因失去部分电子而带正电,另一部分获得电子而带负电。如果该物体与大地绝缘,则电荷无法泄漏,停留在物体的内部或表面呈相对静止状态,这种电荷就称静电[2]。 静电在我们的日常生活中可以说是无处不在,我们的身上和周围就带有很高的静电电压,几千伏甚至几万伏。平时可能体会不到,人走过化纤的地毯静电大约是35000V,翻阅塑料说明书大约7000V,对于一些敏感仪器来讲,这个电压可能会是致命的危害。 1967年7月29日,美国F orrestal航空母舰上发生严重事故,一架A4飞机上的导弹突然点火,造成了7200万美元的损失,并且伤亡134人,调查结果是导弹屏蔽接头不合格,静电引起了点火。1969年底,在不到一个月的时间内,荷兰、挪威、英国三艘20万t级超级油轮因洗舱时产生的静电,相继发生爆炸。我国近年来在石化企业曾发生多起因静电造成的严重火灾爆炸事故。静电的软击穿可造成敏感器件的品质劣化和使用寿命降低,而且不易被发现。另外静电感应和静电放电时产生的电磁脉冲对人体和电子敏感器件也有一定危害[2-5]。 2 聚丙烯抗静电剂的分类 聚丙烯虽然具有很多优点,但是由于其分子链是非极性的,容易在应用中产生静电,这在很大程度上限制了聚丙烯在某些领域的应用。消除聚丙烯所带静电的一种行之有效的方法是加入抗静电剂。 抗静电剂品种繁多,分类方法各异,习惯上多以其使用方式和化学组成进行分类。 211 按使用方式不同分类 按抗静电剂的使用方式不同,一般分为外部涂敷型和内部混炼型两种类型。 21111 外部涂敷型抗静电剂 外部涂敷型抗静电剂是将有效的抗静电剂组分配制成水、醇等适当溶剂的溶液,通过浸渍、喷涂或刷涂等方法处理塑料制品表面。随后干燥、脱除溶剂得 ? 1 1 ? 第36卷第7期2008年7月 塑料工业 CHI NA P LASTICS I NDUSTRY Ξ作者简介:王雅珍,女,1961年生,系主任,硕士研究生导师,教授,主要研究方向为聚合物的改性和功能材料的研究。 wyz6166@1631com

抗静电剂的应用

抗静电剂在塑料中的应用 陈宇王朝晖 广东华南精细化工研究院,江门,529141 在现代工业生产及日常生活中,静电危害往往造成重大损失和灾难。 (1)在加工具有较大表面积的塑料制品如薄膜、纤维或粉料时,静电力严重干扰加工过程,阻碍薄膜或纤维的正常缠绕。在薄膜加工过程中,薄膜间会发生粘连,同时薄膜的可印刷性也会被静电削弱。粉状物料在运输过程中,会发生结团或架桥现象。 (2)大多数制品在使用过程中因静电吸附灰尘,极大的影响了商品的外观、卫生性和功能性。如农膜表面因静电吸附灰尘会影响薄膜的透光性,从而影响棚内作物的生长。 (3)在电子产品的塑料薄膜包装中,放电过程有可能损坏产品:如电子芯片的封装和拆卸。 防止聚合物表面产生静电的方法主要有空气离子化法、加湿法、金属接触放电法、辐射线法、导电物质导入法、表面形成吸湿膜法、化学处理变性法及应用抗静电剂等。 其中,主要应用于塑料制品使用过程中的是掺入导电物质和添加抗静电剂。 加入的导电物质一般为金属粉或金属短纤维、导电炭黑、导电聚合物短纤维等,能使制品具有良好的导电性(表面电阻率<106Ω)或抗静电性(表面电阻率在106~108Ω之间)。金属化合物的抗静电效果较好,但是价格较高,普通制品承受不了。 目前应用最多的抗静电方式是添加抗静电剂。抗静电剂是一种能防止产生静电荷,或能有效地消散静电荷的以表面活性剂为主体的化学添加剂。使用抗静电剂的方式是在制品表面涂敷或内添加。 从抗静电性能的检测和评价指标表面电阻率可用于区分抗静电材料和导电材料的区别,如表1所示: 表1 导电材料和抗静电材料的表面电阻率/Ω(23℃,RH50%)导电材料静电消散材料抗静电材料绝缘材料 <106106~108108~1012>1012 <106106~109109~1012>1012 <106106~108108~1013>1013目前就导电、抗静电材料的分界线说法不一,导电材料与静电消散材料之间的界限为105或106Ω,静电消散材料与抗静电材料之间的界限为108或109Ω,抗静电材料与绝缘材料之间的界限为1012或1013Ω。 美国是抗静电剂最大生产和消费国,主要采用羟乙基化脂肪胺、季铵盐化合物、脂肪酸酯类抗静电剂,用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚碳酸酯等。欧盟也是生产和消费抗静电剂的主要地区,所用抗静电剂中50%为羟乙基化脂肪胺,25%为脂肪烃磺酸盐,25%为季铵盐和脂肪酸多元醇酯。日本多用非离子型和阳离子型抗静电剂,其中20%用于PVC,30%用于PP。 我国抗静电剂发展较快,主要是塑料工业用高效无毒抗静电剂、合成纤维工业用高效多功能抗静电剂及表面处理剂。 一、抗静电剂的作用机理 电荷载流子的产生、转移导致了高分子材料的起电。在高分子材料的接触、摩擦过程中,电荷不断产生又不断泄漏,因此其电荷量是一个动态平衡值。影响最后残留电荷量的主要因素为各种材料对正或负电荷的相对亲和力(与材料化学基团的性质、取向等有关)、材料的

抗静电剂的种类及在各种纺织面料的应用和选择

抗静电剂的种类及在各种纺织面料的应用和选择 摘要基于消费者对纺织面料保健舒适程度的要求越来越高,目前抗静电纺织品已引起世界各国的重视。本文着重阐述了抗静电剂的种类、基本结构及性质,分析了抗静电剂对纺织面料各方面的影响,并对抗静电剂的发展趋势做了展望,为纺织面料的抗静电整理提供参考。 关键词抗静电剂;种类;织物;抗静电整理 随着生活水平的提高,消费者对舒适保健意识的增强,纺织面料正由经济实用化向结构轻薄化、风格潮流化、使用功能化、原料多元化,健康环保化发展[1],于是为了适应社会化发展和人们的需求,市场上掀起了发展各种多功能面料的浪潮。 静电作为一种自然现象在人们日常生活中无处不在,不仅在工业和微电子业造成一定的生产损失,而且对人体造成多方面、多角度、多层次的损害,尤其对老弱病孕人群危害最大。因此,抗静电织物的开发非常有必要。目前制造抗静电的纺织品已引起了世界各国的重视。 1 抗静电剂的简介 1.1 抗静电剂的起源、概念 随着高分子材料研究领域的不断开辟和生产应用,静电问题就显得越来越突出,在许多行业,静电甚至成了阻碍进一步提高生产的主要矛盾。起初人们想到的是消除静电,但共同的特点都是在静电产生之后再去消除它,由于带电体固有的高电阻性质没有改变,在大规模生产工艺中,往往一条生产链需安装几个,十几个甚至几十个静电消除器,给生产带来诸多不变。那么对那些连续的非分散的体系来说一劳永逸的办法就是设法降低物料的绝缘性质,即降低它们的体电阻和表面电阻,于是在五六十年代,各种各样的化学防静电剂运用而生。 所谓抗静电剂就是指涂敷于材料表面或掺和在材料内部,以减少静电积累的化学助剂。 1.2 抗静电剂的种类、基本结构及性质 按照抗静电的耐久性,抗静电剂分为暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂;按照抗静电剂的结构特征其可分为:无机盐类、表面活性剂、无机半导体、电解质高分子成膜物类和有机半导体高聚物等。下面重点介绍表面活性剂抗静电剂。 表面活性剂抗静电剂按分子中的亲水基能否电离,以及离子化特征又可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。

塑料薄膜抗静电剂

为什么需要添加抗静电剂 薄膜本身产生与携带的静电,对薄膜施用有机负面的影响,如印刷会产生高压火华,有使油墨燃烧的危险,静电会使印刷图案中的油墨分子飞溅而影响印刷质量,纸张腹膜表面会吸引灰尘. 如何消除静电? 薄膜必须添加半永久性抗静电剂,随着抗静电剂箱薄膜表面的迁移,在薄膜表面形成亲水层使静电短路而消除. 聚丙烯抗静电剂的原理 阶段一:在挤压过程期间,抗静电剂均匀分布. 阶段二:挤压过后,抗静电剂开始迁移至表面. 阶段三:数小时后或数天后,抗静电剂将表面覆盖. 阶段四:从周围的空气中吸收水分 内用抗静电添加剂 在如下期间添加至聚合物;---成产合成或加工 有限的兼容性-----水分子的迁移吸收 半持久保护耐磨损 抗静电剂的分类 1. 乙氧基胺: 最终产品中的乙氧基胺的含量须达到1-3,可是产品达到优良的抗静电特性.贝斯特公司所采用的均为著名品牌进口乙氧基胺,因此所生产的母料均达优秀指标. 优点:极佳的抗静电特性 极佳的产品物理特性,如对光学及力学指标无影响 缺点:迁移时间慢,当达到最佳抗静电效果时需要10-20天 成本高:4-4.5万元/吨(化学品原料) 最终薄膜产品:化学品成本40-120元/吨 2. 单干脂(甘油-硬脂酸脂): 单干脂是一种快速的抗静电剂,但仅提供暂时性的抗静电效果,单脂含量是抗静电有效成分,用于抗静电级的单脂含量为96%以上,但单组份的单甘脂(GMS)静电半衰期在3000ppm时也只能做到10(14)-10(15),根本不能满足优质产品的抗静电要求,并且只有短期效果. 优点:快速迁移1-2天 缺点:(1)大剂量使用可薄膜变白化,雾度由初下机时的1%左右上升至3-4%(10-20天),光泽度由94%下降到88%. (2)因产品含有大量的油脂,在高温中蒸发引起油污如模头滴油.TDO烘箱内滴油污染产品而影响薄膜质量.

抗静电剂的发展概况及前景

抗静电剂的发展概况及前景 王凯 (四川理工学院材料与化学工程学院四川自贡643000) 内容提要 抗静电剂是添加在树脂中或涂附在塑料制品、合成纤维表面的用以防止高分子材料静电危害的一列化学添加剂。由于聚合物的体积电阻率一般高达1010~1020Ω·cm,易积蓄静电而发生危险,抗静电剂多系表面活性剂,可使塑料表面亲合水分,离子型表面活性剂还有导电作用。可将体积电阻高的高分子材料表面层电阻率降低到1010 Ω以下,从而减轻高分子材料在加工和使用过程中的静电积累。以免有静电积累引发火灾和爆炸事故。抗静电剂可以分为内部抗静电剂和外部抗静电剂。本文介绍了几种抗静电剂,阐述抗了静电剂的作用机理,并对抗静电剂的发展趋势作了进一步的猜想 关键词 抗静电剂;抗静电剂;聚乙二醇己二酸磷酸酯; Antistatic Agent and Prospects of the general Situation of the Study Wang kai (Sichuan University of science and Engineering ,Zigong,Sichuan,643000) Antistatic agent is added to the resin coated or attached to the plastic products, synthetic fiber surface to prevent high polymer material electrostatic hazard a list of chemical additive. Due to polymer volume resistivity generally up to 1010 ~ 1020 Ω· cm, easy savings electrostatic and dangerous, antistatic agent many system surface active agent, can make the plastic surface affinity moisture, ionic surfactant and conductive role. Can the volume resistance

高分子型抗静电剂的发展状况

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/109451978.html, 高分子型抗静电剂的发展状况 作者:高军等 来源:《科技创新与应用》2015年第02期 摘要:介绍了高分子型抗静电的特性与类别,阐述了其作用机理及影响其抗静电性能的 因素,分析了国内外高分子型抗静电剂的研究现状、发展趋势。 关键词:抗静电剂;高分子;永久型 抗静电剂是一类具有减少或抑制高分子材料静电荷产生作用的化学添加剂。它是通过增加制品润滑性或加速静电荷泄漏,来达到抗静电的目的。抗静电剂作为塑料、橡胶的常用改性剂,其研究技术日益成熟,目前研究主要趋向于高性能、持久性方面。高分子型抗静电剂由于具有永久抗静电性,是近年来研究开发的热点。 1 高分子型抗静电剂 1.1 高分子型抗静电剂的特性与类别 高分子型抗静电剂又叫永久抗静电剂,是指抗静电剂本身也是聚合物,一类亲水或导电单元的聚合物。主要类别有:季铵盐型(季铵盐与甲基丙烯酸酯缩聚物的共聚物、季铵盐与马来酰亚胺缩聚物的共聚物),聚醚型(聚环氧乙烷、聚醚酰胺、聚醚酰胺亚胺、聚环氧乙烷-环氧氯丙烷共聚物),内铵盐型(羧基内铵盐接枝共聚体),磺酸型(聚苯乙烯磺酸钠),其它类型(高分子电荷移动结合体)[1]。高分子型抗静电剂具有优异的抗静电性、耐热性和抗冲 击性,不受擦拭和洗涤等条件影响,对环境湿度依赖性小,且不影响制品力学和耐热性能,但添加量较大(一般为5%~20%),价格偏高,而且只能通过混炼的方法加入到树脂中。可作为塑料、合成纤维外部用永久性抗静电剂。 1.2 高分子型抗静电剂的作用机理 高分子型抗静电剂主要在母体中形成“芯壳结构”,并以此为通路泄漏电荷。高分子型抗静电剂作为一类内添加型抗静电剂,改善高分子材料的表面抗静电性能的方式是采用与高分子基体共混;比起外抗静电剂,高分子抗静电剂与树脂具有更好的相容性,在制品表层呈微细的层状或筋状分布,在中心部分呈球状分布,即“芯壳结构”,有助于释放静电荷,提高制品抗静电性能。因此其技术关键是提高高分子型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态。 卢霜[2]选用了反应型水溶性聚氨酯高分子永久型抗静电剂DM-3723,通过浸轧法对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和聚酰胺纤维织物进行抗静电改性。研究发现,DM-3723可赋予涤纶 和锦纶织物优异的抗静电性,并且手感富有弹性,丰满度好,洗涤后仍能牢固吸附在织物表面。已有报道,在聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中添加3%-5%的高分子永久型抗静电剂,其表 面电阻率就能降到1010Ω以下,且半衰期小于10s[3-4]。

抗静电剂的合成及应用

专业实验VI 实验报告 实验题目:抗静电剂的合成与应用实践 系别: 班级: 指导教师:学生姓名:同组同学: 实验日期:实验成绩: 实验四抗静电剂的合成及应用实验 实验目的 掌握烷基磷酸酯盐的合成工艺,并能够合成烷基磷酸酯盐产品,测试其抗静电性能用于腈纶等化纤类物的抗静电处理。 文献综述 1.抗静电剂的分类 用抗静电剂对纤维及其织物表面处理,降低纤维的比电阻,从而提高涤纶的抗静电性,以消除静电。抗静电剂大多数为表面活性剂,它具有极性基团,可以吸湿,使聚合体的表面电阻减小,加快静电荷的散逸。目前,抗静电剂品种很多,按离子型分类法,主要有阴离子型、阳离子型、两性及非离子型四种抗静电剂。 2.其优缺点如下: 阴离子抗静电剂应用最广泛,但如何针对不同种类的纤维确定烷基数及中和剂等工作十分复杂。 阳离子抗静电剂对纤维的吸附性最强,因此,显示出最好的抗静电效果,尤其作为纤维制品的抗静电剂,不仅抗静电性好,而且使纺织产品手感得到明显地改善。 两性抗静电剂,其效果可与阳离子抗静电剂媲美,但价格昂贵,故目前使用范围不大。非离子型抗静电剂,在一般湿度下抗静电效果一般,但在低湿度情况下却显露出明显的抗静电效果。 3阳离子表面活性剂的抗静电原理 阳离子表面活性剂带有正电荷,而大多数纤维表面带有负电荷,由于相反电荷中和,抗静电效果比阴离子型和非离子型好,此外,它还能在纤维表面形成憎水性油膜,降低纤维的摩擦系数,显示出柔软平滑效果。以季胺盐为例,它是由亲水基团和疏水基团所组成的。其疏水基结构与阴离子表面活性剂相似,疏水基和亲水基的连接方式也很类同,即除亲水基直接连在疏水链上外,往往还通过酯、醚、酰胺等形式来连接,但溶于水时,其亲水基呈现正电荷(其亲水基团主要为碱性氮原子,也有磷、硫、碘等)。由于其极强的吸附能力,容易在基体表面上形成亲油性膜及产生阳电性,故广泛用作纺织品的柔软剂及抗静电剂等(前者是由于亲油性膜的形成而使纺织品有憎水的作用以及能显著地降低纤维表面的静摩擦系数,从而使纤维具有良好的平滑性,而后者则是阳电性作用的表现)。对于通常带有负电荷的纺织品来讲,它的吸附能力比阴离子和非离子强。正是这种特殊性质决定了阳离子表面活性剂在抗静电领域的特殊价值。 实验原理 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危害,将聚集的有害电荷导引/消除使其不对生产/生活造成不便或危害的化学品称为抗静电剂(ASA)。 外用ASA 一般以水、醇或其它有机溶剂作为溶剂或分散剂,进行涂覆疏水基团附着于材料

抗静电织物的开发与应用

抗静电织物的开发与应用 内容摘要:纺织品在生产加工和使用过程中,因相互摩擦或与其他材料摩擦时会产生静电。静电不仅导致纺织加工困难,如:加工时纤维缠绕机件、纱线发毛不能集束、 织造时经纱开口不清,而且在纺织品的使用过程中容易吸尘沾污,服装纠缠人体产 生粘附不适感;并对人体有害,如使血液pH值升高,血液中钙含量下降,尿夜中钙含 量增加,血糖升高,维生素C含量下降。静电严重者还可能引起火灾、爆炸等灾害。 因此,抗静电织物的开发是十分重要的课题。本文阐述了多种抗静电纤维及抗静电 织物的加工方法和性能特点,重点介绍了导电纤维和抗静电整理织物产品的开发及 应用。 关键词语:抗静电织物导电纤维应用抗静电整理 正文内容: 第一章、静电产生的原理与危害 1.1、纺织品静电现象及产生原理 产生静电的机理有多种解释,纺织材料静电主要是由于表面间的相互摩擦产生的。纺织材料是电的不良导体,具有很高的比电阻。纤维及其制品在生产加工和使用过程中,由于受摩擦、牵伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而易于产生静电。特别是随着合成纤维在纺织上生产和应用的来越多,这些高分子聚合物所固有的高绝缘性和憎水性,使之极易产生、积累静电。1.2、静电的危害 与常规的电能量相比,静电的能量虽然小,但是却具有高电位、强电场的特点,所以导致纺织品在使用的过程中影响服用性能甚至产生危害。 1.2.1、静电的力学效应所造成的危害: 由于静电吸附力或排斥力(取决于两个物体带电荷的性质)的作用,会造成生产困难,如在化纤纺丝过程中,易造成丝的飘动、黏结、纠缠;在纺纱过程中,造成纤维堵缠设备机件、成型不良、飞花增多;在织造过程中,静电引起毛羽的

抗静电剂综述

抗静电剂综述 摘要:在日常生活和生产中,许多材料在使用过程中容易产生静电积累,造成吸尘、电击,甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故,由此人们迫切需要防止静电带来的危害。本文主要介绍了抗静电剂的种类、应用和发展,阐述各种抗静电剂(如:尼龙用抗静电剂,聚氨酯塑料用抗静电剂等等)的机理和制备方法,通过文献学习各类抗静电剂的优缺点和其改性方向,最后展望抗静电剂的发展方向。 关键词:抗静电剂种类发展 一:抗静电剂按分子中的亲水基能否电离,以及离子化特征可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。 1.1阳离子型抗静电剂 在目前的科研领域中,具备更多功能的季铵盐表面活性剂也已制备得到。如棕榈酸酯季铵盐,为一种新型的阳离子抗静电剂。首先进行棕榈酸双羟乙基胺基乙酯的合成:在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中,加入已称好的棕榈酸、三乙醇胺、苯及对甲苯磺酸,加热至150℃,回流反应十几个小时。减压蒸馏收集产品。季胺盐的合成:在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中,加入一定量的棕榈酸双羟乙基胺基乙酯及称好的氯乙醇和石油醚,回流反应几个小时,粗产物用丙酮和乙醇的混合物溶剂重结晶。经棕榈酸酯季铵盐抗静电处理过的纤维,随抗静电溶液浓度的增加,试样的抗静电性能增强;到吸附接近饱和时,浓度的增加对抗静电性能影响不大。此产品作为腈纶、涤纶、锦纶的抗静电剂,生产简单、无毒、易产业化,且具抗静电、匀染、柔软功能以及杀菌的新功能。 国内发展状况:国内的抗静电剂起步得较晚,由于塑料工业的发展,促进了各类抗静电剂的研发。目前我国国内常用抗静电剂品种主要还是表面活性剂类产品,目前永久性抗静电剂则是研究的热门方向。 国外发展状况:从20世纪80年代以来,伴随着塑料制品的发展,各类抗静电剂也得到了长足的发展。目前抗静电剂主要由美国、西欧和日本生产,而美国是世界上生产抗静电剂最多的国家。目前国外的抗静电剂趋向于持久、耐热、低毒、适用性广和产品系列化发展。 1.2阴离子型抗静电剂 在这类抗静电剂中,分子的活性部分是阴离子。其中,阴离子多是烷基磺酸盐、烷基醋酸盐、

抗静电剂在纺织印染行业中的运用

随着市场经济的发展,人民生活水平的不断提高,人们对服装的款式、色彩及面料的品质有了更高的要求。目前在纺织领域中,静电是比较常见的现象,也一直困扰着大家。人们在穿、脱衣服及行走时会产生静电对人体造成危害、合成纤维、纱线或织物在加工或使用过程中由于摩擦而产生的静电对加工工序的造成影响。 为了防止和解决静电产生,纺织助剂抗静电剂应运而生。今天就和大家分享有关抗静电剂在纺织印染领域的应用知识。 ★应用要求: 抗静电剂不可影响织物原有的风格,不存在再沾污等问题。对其他树脂有良好的相容性,不影响树脂整理的效果。并且在与其他助剂拼用时相互不影响。 不降低染色织物的各项牢度,有较好的手感。无泡沫或低泡性,并且不会腐蚀加工机械。无臭味、对人体皮肤无刺激、无伤害。 1、抗静电剂在涤纶织物上的应用 抗静电剂的分子结构中含有吸湿性聚氧乙烯基团和反应性基团,它的抗静电

性能由聚醚的亲水性产生,耐洗性则由它的相对高分子质量与反应性基团产生。聚酯链段与涤纶分子结构同,热处理后形成共晶,结成长链,也使耐洗性大大提高,且分子链段越长,分子质量越大,耐洗性越好。 用非离子抗静电剂对涤纶织物进行整理的最佳工艺:浸扎法。抗静电剂用量大概50 g/L左右,180-190 C焙烘30s。整理织物在相对湿度大于40%时的抗静电效果显著,具有较好的耐洗性能,对织物的白度及色变影响较小。 2、抗静电剂在腈纶上的应用 因为聚丙烯睛纤维所固有的疏水性和绝缘性,所以静电现象严重,大大限制了腈纶在更多领域的应用。 腈纶纤维的整理工艺 浸渍法:室温浸渍15~20min (浴比1: 10) - +脱水- +烘干(100C)→定形( 180~190C X 30sec)。 浸轧法:抗静电剂10-40 g/L。二浸二轧工作液(轧余率70~80%)- +烘干(100"C)- +定形(180~190C X 30sec)。

塑料用抗静电剂分类

塑料用抗静电剂分类 1 前言 众所周知,塑料具有较好的电绝缘性能,因而广泛应用于工业生产和日常生活的各个领域。但塑料表面的高电阻率往往使其容易产生静电积累,从而引起吸尘电击或火花放电等不良现象,不利于塑料制品的加工和使用。如塑料薄膜加工过程中常因静电而发生卷曲和粘附,电子计算机及其它电子产品因使用塑料壳体所带来的静电损害等等。轻则出现各种质量问题,严重时还会引起燃烧或爆炸等恶性事故。因此,塑料的抗静电问题已经引起人们的高度重视。 能阻止静电蓄积的物质称为抗静电剂,抗静电剂用于合成纤维,既能防止静电的产生,又能使织物易于去污;用于燃料等油品,能提高油品的导电率,在高速泵输送及过滤时防止因摩擦起电造成火灾;用于塑料,可以消除塑料的静电,防止塑料吸附尘埃而影响制品的透明性和表面美观,防止电影胶片吸尘而影响放映质量;以及人在塑料地板上行走,因摩擦使人体带电,使人在与其他物体接触时遭电击。 塑料的抗静电处理方法很多,如机械法、湿度调节法和物理化学改性法等。由干前两种方法受设备或环境条件的制约,因此目前普遍采用添加抗静电剂的化学改性方法。即将抗静电剂加入到树脂中或涂于塑料表面,从而降低塑料制品的表面电阻率,减轻或消散塑料在加工和使用过程中的静电积累。 理想的抗静电剂应具备如下条件:①抗静电效能大而持久;②耐热性好,在加工的高温(120~300℃)下或反复进行热加工时不分解;③与塑料等的相容性适中,在混炼和熔融加工时可与树脂良好的相容,成型后不会明显喷霜析出,但抗静电剂与树脂还须有一定的不相容性,以保证当表面的抗静电剂分子层受到破坏时,内部的抗静电剂能够及时析出,形成新的分子层,恢复防静电效能;④不影响制品的加工性能(如熔点、粘度、溶解性等)和制品性能(如透明性、着色性、印刷性、热合性和力学性能);⑤与其他助剂的相容性好,无对抗效应;⑥无臭、无味、对皮肤无刺激;⑦价格低廉。 2 抗静电剂的种类及其特性 抗静电剂的分类方法很多,最常用的是按化学结构和使用方法分类,按照化学结构可将抗静电剂分为阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型。按照抗静电剂的使用方法可分为外涂型和内加型两种。外涂型抗静电剂是通过刷涂、喷涂或浸涂等方法涂敷于制品表面,它们见效快,适用面广,但容易因摩擦、洗涤而脱失。因此它们只能提供暂时的或短期的抗静电效应。内加型抗静电剂是在配料中加入的,使其均匀地分散在聚合物中,起到比较永久的抗静电作用。它们耐摩擦,耐洗涤,效能持久,是广泛使用的抗静电剂。在外涂型和内加型抗静电剂之间,并无明显界限,往往是一种化合物可兼做两用。 塑料用抗静电剂通常是一些表面活性剂,其基率特征是同一分子结构中含有亲水性和亲油性两种基团。根据分子中亲水性基团能否电离,可分为离子型和非离子型。离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性离子型。表l列出了抗静电剂的种类及其适用树脂。 其中,阳离子型抗静电剂的抗静电性能优良,但耐热性相对较差,而且对皮肤有害,因此一般用作外部涂敷型。阴离子型的耐热性和抗静电效果都比较好,但与树脂的相容性较差并对制品的透明性有影响。非离子型抗静电剂的相容性和耐热性能良好,对制品的物性无不良影响,但用量相对较大。两性离子型的最大特点是既能与阳离子型又能与阴离子型抗静电剂配合使用,抗静电效果类似千阳离子型,但耐热性能不如非离子型。高分子型目前尚未广泛使用,国外一般用作外部涂敷型抗静电剂。 3 抗静电剂的使用技术与作用机理 3.1使用技术 根据添加方式不同,塑料抗静电剂的使用可分为外部涂敷法和内部混炼法两种。外部涂敷法即在塑料表面涂上一层抗静电剂,从而使其起到表面抗静电作用具体步骤是先用水、乙醇或醋酸乙酯等溶剂将抗静电剂配制成0.5~2.0 浓度的溶液.然后直接喷涂、浸渍或涂剥塑料表面,再经室温或热空气干燥而形成抗静电涂层。该法的优点是操作简单,用量较少,并且不影响制品的成型加工性能。缺点是使用寿命较短.经过水洗或摩擦后,抗静电馀层容易脱落或消失,因此是一种暂时性的抗静电处理方法国外曾采用高分子型表面活性剂作为抗静电涂层,在一定程度上改善了塑料抗静电性能的持久性内部混炼法则是将抗静电剂与树脂经机械混合后再加工成型,抗静电剂分子由塑料内部向表面迁移,并在表面形成均匀的抗静电层。若表面的抗静电剂困水洗或擦落后,内部抗静电分子还可以移向表面,从而恢复其抗静电性能,因此又称为“永久性”抗静电剂,这种技术目前已被广泛采用。 3.2 作用机理 无论是外部涂敷法还是内部混炼法,塑料用抗静电剂的作用机理主要表现在两个方面: 一是在塑料表面形成导电层,从而降低其表面电阻率,使已经产生的静电荷迅速泄漏; 二是赋予塑料表面具有一定的润滑性,降低摩擦系数.从而抑制和减少静电荷的产生。

抗静电剂种类及作用机理

摩擦生电是众所周知的自然现象,静电在某些方面是有益的,如静电植绒等,而在某些方面又是有害的。其在纺织染整加工中的危害主要表现在:由于静电的作用,造成纤维间抱合性差、易卷绕罗拉、绕皮辊粘卷及断头等质量问题,影响纺纱的顺利进行。 织造过程中静电会影响顺利开车;染整加工中,织物烘干后易吸附在金属体上,造成织物卷缠在滚筒上。落布时,因织物带相同静电而互斥,造成落布不整齐,折叠歪斜。印花时如有带静电粉末则会堵塞筛网而使印花无法进行,衣服穿用过程中产生的静电易沾灰尘,缠贴身体及穿着不舒适等。可见,静电现象在纺、织、染加工中必须采取有效办法加以解决。 抗静电的方法,一方面是控制其起电,另一方面是把产生的电荷迅速泄漏掉。泄漏电荷主要采取提高环境湿度和增加纤维材料的导电率2种办法。而增加纤维导电率中最重要也是最有效的办法就是使用抗静电剂,即利用其在纤维表面形成具有电导性的离子层。 ★抗静电剂的作用机理 抗静电剂的作用机理主要有2种。其一认为抗静电剂能够形成电导性的连续膜,即能赋予纤维表面具有定吸湿性与离子性的薄膜,进而使电导度得到提高,以达到抗静电的目的。

其二对表面活性剂而言,认为表面活性剂的吸附性和定向性是决定其具有抗静电效果的重要因素,吸湿性并不起支配作用。因表面活性剂大多是由长碳链的疏水基和离子性的亲水基组成,在处理纤维时疏水基和纤维的表面相结合,亲水基则处于纤维表面的最外层,所以导电性能良好。 一、抗静电剂种类 抗静电剂有多种。按作用的耐久性分,包括暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂。一般用于合成纤维的纺丝、纺纱、织造用的抗静电剂多为外部用、暂时性抗静电剂,而作为织物成品后整理用的多为耐久性抗静电剂。 1、暂时性抗静电剂 广义来说,具有吸湿性及离子性的化合物均可用作暂时性抗静电剂。多元醇类有机物能赋予纤维一定的吸湿性,但是其导电性不是很好;而具有吸湿性和离子性的电解质虽吸湿导电性好,但易使机件生锈并刺激皮肤.--般不用作抗静电剂。作为暂时性抗静电剂的主要为表面活性剂。 ①阴离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯、烷基苯酚聚氯乙烯醚硫酸酯及烷基磷酸酯都有抗静电作用,其中后两者的抗静电效果最好。 磷酸酯类多为正磷酸单酯或双酯的钠盐及钾盐。此类表面活性剂的优点是水中溶解性好,起泡性小,柔软性及抗静电性好,缺点是耐硬水性较差。烷基磷酸酯常用于合成纤维纺丝油剂,具有良好的抗静电性和柔软平滑性及良好的耐热性,

精细化工论文-抗静电剂

摘要 抗静电剂是添加在树脂中或涂附在塑料制品、合成纤维表面的用以防止高分子材料静电危害的一列化学添加剂。由于聚合物的体积电阻率一般高达1010~1020Ω·cm,易积蓄静电而发生危险,抗静电剂多系表面活性剂,可使塑料表面亲合水分,离子型表面活性剂还有导电作用。可将体积电阻高的高分子材料表面层电阻率降低到1010 Ω以下,从而减轻高分子材料在加工和使用过程中的静电积累。以免有静电积累引发火灾和爆炸事故。抗静电剂可以分为内部抗静电剂和外部抗静电剂。本文介绍了几种抗静电剂,阐述抗了静电剂的作用机理,并对抗静电剂的发展趋势作了进一步的猜想。 关键词 抗静电剂;抗静电剂P; 锦油5号; 聚乙二醇己二酸磷酸酯; 棉烷醇酰胺醚磷酸酯

目录 1.静电的危害 (4) 1.1第一种危害 (4) 1.2第二种危害 (4) 1.3静电危害的实例 (4) 2.抗静电剂的简介 (5) 2.1抗静电剂的定义 (5) 2.2抗静电剂的分类及作用机理 (5) 2.2.1外部抗静电剂作用机理 (5) 2.2.1内部抗静电剂作用机理 (6) 3.抗静电剂的主要品种与特征 (7) 3.1阴离子型抗静电剂 (7) 3.2阳离子型抗静电剂 (8) 3.3两性离子型抗静电剂 (8) 3.4非离子型抗静电剂 (9) 4.抗静电剂的应用 (9) 4.1外部用抗静电剂的应用 (9) 4.2内部用抗静电剂的应用 (10) 5.几种抗静电剂的配方及生产工艺 (11) 5.1抗静电剂P (11) 5.2锦油5号;表面活性剂LJ-200 (13) 5.3聚乙二醇己二酸磷酸酯 (13) 5.4棉油基单乙醇酰胺聚氧乙烯醚磷酸酯 (14)

塑料薄膜的抗静电技术

塑料薄膜的抗静电技术 时间:2007-12-01 来源:印刷英才网作者:向问天 塑料薄膜在加工过程中,因摩擦极易产生静电堆集并放电。在进行彩印、干复等工艺时,由于静电吸附粉尘、毛发等异物导致的薄膜质量问题问题时有产生。出格是高达数万伏的静电放电极易引燃有机溶剂,产生火灾工作。由塑料薄膜建造的包装材料对所包装的产物,出格是电子产物极易产生静电风险。而塑料薄膜经抗静电手艺措置后,不单杜绝了火灾隐患,前进了产物质量,而且防止了包装材料因吸附异物造成对所包装产物的传染,前进了粉剂产物如洗衣粉、奶粉的灌装效率。由抗静电薄膜建造的抗静电包装材料,对所包装产物如集成电路、电子仪器等起到静电防护的浸染。今朝斥地的塑料薄膜的抗静电手艺较多,如采用强氧化剂氧化或用电晕放电措置薄膜概况,增长薄膜的导电性;或者经过过程接枝共聚转变聚合物分子结构,使其带有较多的极性基团或离子化基团,降落薄膜的概况电阻率;以及生产中较为广泛采用的抗静电剂措置手艺。而塑料薄膜的防静电手艺按其手艺性能分为导电手艺,其概况电阻率,ρs<105Ω;防静电手艺,其概况电阻率105Ω≤ρs<109Ω;抗静电手艺,其概况电阻率109Ω≤ρs<1012Ω。塑料薄膜的防静电手艺因其手艺性能分歧,导致其所包装产物的分歧。本文就塑料薄膜用抗静电剂的性能及浸染机理、抗静电剂措置手艺及测试编建造以下先容。? 1、抗静电剂的性能及浸染机理? 1.抗静电剂的性能添加型抗静电剂请求在低温加工如混炼、造粒、吹塑等过程中不分化、不变质;与其它助剂相容性好、塑化精采;卫生、无毒。吹塑成型后当薄膜概况迁移出的抗静电剂分子层遭到破损时,内部的抗静电剂应能实时渗出,复原薄膜的抗静电性能。涂层型抗静电剂请求与塑料薄膜附着性能好,耐摩擦;易溶于醇类、苯类、酯类等有机溶剂或水;且成膜后透明、无雾度、无彩虹现象。? 2.抗静电剂的浸染机理? 添加型抗静电剂的浸染机理主若是抗静电剂的亲水基团增长薄膜概况的吸湿性,吸附空气中的水分,组成陋劣亏弱的水膜,起泄漏电荷的浸染。也可增长薄膜概况的滑腻性,降落摩擦系数,防止摩擦起电。涂层型抗静电剂的浸染机理主若是增长薄膜概况的离子浓度,以阴离子中和正电荷或以阳离子中和负电荷的编制防止电荷堆集。介电常数大的抗静电剂可增长摩擦体间的介电性,使介电耗费增长,起到抗静电下场。? 2、抗静电剂措置手艺及测试编制?

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