7.永久抗静电剂的种类及特色
抗静电简介

主机厂抗静电标准
创世界品牌 建百年金发
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静电产生
1. 固体摩擦与剥离时产生静电(Friction )
2. 粉体粒子碰撞产生静电(Particle collisions) 3. 液体流动产生静电(Liquid flow) 4. 高压气体喷出时带静电( High-pressure gas ) 5. 感应产生静电( Induction )
Not indicated
MS210-05 4.12
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使用抗静电剂的风险
•力学性能 •影响外观(析出) •气味,VOC
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抗静电剂分类
低分子迁移性型抗静电剂:由小分子的表面活性剂组成, 它含有亲水基团和亲油基团。与树脂不完全相容,因此会从 树脂内部迁移到树脂表面,其亲水基团与空气中的水结合后 形成一个水薄层,促进了塑料表面被水湿润,起到疏导静电 荷的作用,从而降低塑料的表面电阻率。 Low molecular mobility type antistatic agent: It consists of small molecule surfactant containing hydrophilic groups and lipophilic groups. It is not entirely compatible with the resin, so it will migrate from the interior to the resin surface, forming a thin layer of water after its hydrophilic group is combined with water in the air. So it promote wetting of the plastic surface is water, the electrostatic charge can be diverted, thereby reducing the surface resistivity of plastic.
抗静电剂的分类及应用

抗静电剂的分类及应用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的离子传导或吸湿作用,构成泄漏电荷通道,达到抗静电的目的。
分类及特性【1】【3】表1为抗静电剂的主要种类抗静电剂按照使用方式可分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类。
外部抗静电剂是把抗静电剂以一定浓度溶于醇或醇-醇混合溶液中,对塑料制品表面进行涂覆或浸渍,经过烘干或凉干抗静电剂牢固地结合在制品表面。
使用时不影响聚合物的加工性能和物理机械性能,但因摩擦、洗涤或向聚合物内部迁移而逐步减少,因此,处理后抗静电效果难以持久。
内部抗静电剂是在聚合物材料加工前或加工中加入的,其分子分散在聚合物分子之间,表面的抗静电剂损失后,能及时迁移到制品表面,使其保持持久的抗静电效果。
按照作用的耐久性又分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又可分为:无机盐类、表面活性剂、无机半导体、电解质高分子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。
这类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.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,其中包括烷基磺酸盐、硫酸盐、磷酸衍生物、高级脂肪酸盐、羧酸盐及聚合型阴离子抗静电剂等。
其阳离子部分多为碱金属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等,广泛用于化纤油剂、油品等的抗静电剂。
在塑料工业中,除了某些烷基磷酸酯、烷基硫酸酯及其胺盐用作外部抗静电剂外,一般较少用作内部抗静电剂使用。
2.阳离子型抗静电剂阳离子型抗静电剂主要包括胺盐、季铵盐、烷基氨基酸盐等。
其中季铵盐最为重要,抗静电性能优良,对高分子材料有较强的附着力,广泛用作纤维和塑料的抗静电剂。
但是,有些季铵盐化合物热稳定性差,具有一定的毒性和刺激性,并且与某些着色剂和荧光增白剂反应,作为内部抗静电剂使用受到限制。
塑料用抗静电剂分类

塑料用抗静电剂分类This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020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。
抗静电剂

聚烯烃 PS PVC
抗静电剂及其作用机理
抗静电剂是指添加于塑料内部或
直接涂敷在其制品表面,降低塑 料的表学组成而 言,目前实用的抗静电剂以表面 活性剂和亲水性高分子为主。
抗静电剂及其作用机理
经典理论认为,在两个物体相互磨擦时,
电子离开一个物体的表面而附着在另一 个物体的表面,这样推动电子的物体带, 得到电子的物体带负电。磨擦过程中电 荷在不断产生的同时也不断消失,电荷 的散去一般通过磨擦体自身的体积传导、 表面传导和向空气中三种途径进行。只 有当磨擦体的电阻值过高,电荷来不及 泄漏时才会产生静电蓄积现象。
静电剂的重要类型,其效果优于多 元醇脂肪酸酯,由于胺类结构可能 构成对接触制品的腐蚀,近年来随 着电子包装材料要求的日益苛刻, 其应用市场逐渐萎缩,消费增长速 度已明显低于抗静电剂的平均增长 速率。
多元醇脂肪酸酯类抗静电剂
多元醇脂肪酸酯类化合物是最早使用作混炼型抗静电 剂的类型之一。 常见的品种有甘油酯和山梨醇酐脂肪酸酯,硬脂酸甘 酯(GMS)是应用最为普遍的抗静电剂品种,在聚乙烯 制品中具有优异的成本和效果平衡性,但由于其从内 部向表面迁移时容易形成硬脂酸单甘酯的岛状物而固 定凝聚,一定程度上影响了抗静电性能的发挥。 山嵛酸单甘酯(GMB)的效果大优于GMS,其表面电荷 散去的速度大大高于GMS。脂肪酸酯类抗静电剂不含 胺基基团,不会产生诸如胺类抗静电剂对包装材料腐 蚀和影响稳定体系助剂等现象。
电剂) 添加于聚合物中 特点:不易逸散, 耐磨,耐洗涤
外部抗静电剂的要求
有可溶的溶剂 与树脂表面结合牢靠 不逸散 耐磨檫 耐洗涤 毒性低 价格低 低温低湿下仍有效果
涂敷型抗静电剂
抗静电剂

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外涂型抗静电剂
内混型抗静电剂
定义:
外
外涂型抗静电剂是指涂在高分
涂
型
子材料表面所用的一类抗静电剂。
抗
一般用前先用水或乙醇等将其调配成质量
静
分数为 0、5 %~2、0 %的溶液 ,然后通过涂
电
布、喷涂或浸渍等方法使之附着在高分子材
剂
料表面 , 再经过室温或热空气干燥而形成抗静
电涂层。此种多为阳离子型抗静电剂 , 也有一
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例子: 羰基甜菜碱、磺酸基甜菜碱、烷基丙氨酸
非离子型抗静剂
定义:
非离子型抗静A电DD剂YO是UR不TE带XT电HE荷RE且极性很小的表面活性JAoD物DhYn,在OU水R T中EXT不HE离RE解成离子, 无法通过自身A导DD电YO来UR泄TE漏XT电HE荷RE,其抗静电效果明显不及ADD离Y子OU型R T抗EXT静HE电RE剂,以聚氧
开发出具有出色清洁性能的永久性抗静电剂-三洋化成工业

开发出具有出色清洁性能的永久性抗静电剂“PELECTRON LIP”不易发生逸气与离子溶出,适用于精密电子零件关于半永久性防止塑料静电的低阻抗型永久性抗静电剂“PELECTRON”系列产品,三洋化成工业株式会社(总公司:日本京都市东山区、总经理:安藤孝夫)研发出了不易发生逸气、离子溶出,具有出色的清洁性能的“PELECTRON LIP”产品。
“PELECTRON LIP”还可用于传统难以使用永久性抗静电剂、易导致热稳定性恶化的POM、PVC。
另外,与传统产品相比,由于其接近于PMMA 的折射率,因此即便用于对透明度有要求的PMMA,也能确保足够的可视性。
【开发详情】<背景>由于塑料具有优异的电绝缘性,所以存在易积累静电的缺点。
因此,在电子设备、精密电子零件的生产工序中,不仅要防止发生灰尘吸附、还要防止静电引起的误动作和电子线路损坏等问题,必须对所用塑料部件采取防静电措施。
为此,本公司推出了不会发生防静电剂游离或脱落、可永久保持防静电性能的高分子型永久性抗静电剂“PELESTAT”与“PELECTRON”系列,深受客户好评。
但是,在精密电子零件细微化、高密度化的加速发展中,对质量的要求越来越严格,在此环境下,防静电措施及清洁措施的重要性日益突显。
与此同时,污染性较少的材料备受青睐,这不仅指主原料塑料,还包括抗静电剂等添加剂。
<PELECTRON LIP>本公司为满足这些需求,研发出了不易发生逸气、离子溶出,具有出色清洁性能的永久性抗静电剂“PELECTRON LIP”。
它是硬链段为尼龙、软链段为聚醚的嵌段共聚物,具有导电性高(表面固有电阻值为 107Ω)的特点,按10〜15%混合在树脂中后,几乎不会降低树脂拉伸强度等物理特性,同时可将表面固有电阻值降到几乎不带电的范围内(1010Ω以下)。
由于其除下述①的清洁特性外,还具有下述②、③的特点,因此其用途将不局限于电气、电子相关领域,有望应用于广泛领域。
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。
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。
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永久抗静电剂的种类及特色摘要:永久性抗静电剂多为亲水性聚合物,它可以赋予疏水聚合物永久性抗静电性能,而基本不影响其他性质。
本文主要介绍了永久抗静电剂的种类及永久抗静电剂的特点、应用机理和其一些相关应用情况及前景展望。
关键词:聚合物共混物永久抗静电剂分类特色The classification and antistatic mechanism of polymerantistatic agentsAbstract:Permanent antistatic agents are mostly hydrophilic polymers, it can give hydrophobic polymers the properties of permanent antistatic, and basically does not affect other properties. This paper mainly describes the classification and antistatic mechanism of polymer antistatic agents, the application mechanism and some of its related applications and prospects.Keyword: polymer blends permanent antistatic agents classification antistatic mechanism1.前言高分子材料依其优美的外观、低廉的价格、出色的电绝缘性能、良好的加工性能和耐化学性能而获得广泛应用。
但在摩擦时容易积聚静电, 导致表面吸尘、薄膜闭合、电子器件击穿、电击和爆炸等许多灾害。
为消除静电灾害,工业上一般将材料的表面电阻率限制在1012Ω以下。
在聚合物基材中添加低分子量抗静电剂是最常用的抗静电措施,由于这种改性材料主要是利用抗静电剂在材料表面吸附水分降低表面电阻率,因此,耐久性差,不耐擦洗,对环境湿度的依赖性大,而且材料的耐热温度和表面特性都有不同程度下降。
经炭黑、金属填料改性的聚合物,虽获得了比较好的永久性抗静电性能,但也存在价格高、不易着色、填料易脱落或氧化以及物性下降等缺点。
80年代以来, 国外先后开发了一系列亲水性聚合物, 与ABS树脂、HIPS和PMMA等疏水性聚合物共混后,得到了永久性抗静电聚合物合金。
永久抗静电合金不仅较好地保持了母体聚合物的基本性能,而且在机械摩擦和比较宽的湿度范围内表现出良好且稳定的抗静电能力。
因此, 将这类亲水性聚合物称为永久性抗静电。
[1]2.永久抗静电剂的分类含-COONa、-SO3Na、-OCH2CH3、-PO[N(OH3)2]2、-CONH2、-SO3H、-COOH、-N(OH3)2等官能团的乙烯基聚合物亲水性好,可以作为导电性结构单元构成共聚型PAA。
从已商品化和专利申请情况看,目前PAA大多以聚环氧乙烷(PEO)为导电结构单元,这可能与同普通聚合物相容性较好有关。
B.F.Goodrich公司开发的永久性抗静电母料STAT-RITE C-2100是由HIPS/PAA共混物经注射加工制成的,PAA含量约10-20%(重量)。
当母料添加量为20-30%时, 材料的体积电阻可降至1012Ω·cm。
即使在极苛刻的条件下, 母料用量为25%的材料就有充分的耐久性。
最近, 该公司又推出了新一代母料STAT-RITE C-2300,热稳定性好,价格低廉,是一种通用的抗静电母料。
[2]永久抗静电剂的分类3.永久抗静电剂的特色传统型抗静电剂是由小分子的表明活性剂组成,它含有亲水基团和亲油基团。
由于它与树脂本身不完全相容,因此抗静电剂会从树脂内部迁移到树脂表面。
传统型抗静电剂需要在一定的湿度条件下方可起作用,其亲水基团能促进塑料表面被水湿润,从而疏导静电荷,降低塑料的表面电阻率。
只有当传统抗静电剂分子迁移到表面后才能起作用,塑料内部的抗静电剂分子不断地迁移至表面,直至完全消耗,因而其作用效果仅在一定时间范围内有效。
高分子永久型抗静电剂只能通过混炼的方法加入到基料中。
它不是靠迁移至塑料表面,而是靠在塑料内部形成一个具有导电能力的渗滤网络,以此为通路解掉表面及本体内的静电荷,降低电阻率。
与传统抗静电剂相比,其抗静电效果持久,无诱导期,不受擦拭和洗涤等条件影响;因为它的导电性能不是靠水层来达到的,因而对空气的相对湿度依赖性小;制品的机械性能和耐热性能不受其影响,但添加量较大(一般为5%-20%),价格偏高。
[3]3.1聚醚型通过含金属盐的脂肪酸聚乙二醇酯(PM)与BHET的共缩聚反应,制备了大分子主链上含有金属盐的聚醚酯抗静电剂(PEEM)。
PEEM与常规PET切片共混纺丝制备的涤纶纤维具有优良的抗静电性能,且其抗静电性、耐洗涤性均优于添加不含金属盐的聚醚酯抗静电剂(PEE)的涤纶纤维,经沸水处理后仍能达到理想的抗静电效果。
此种抗静电纤维在极端干燥(RH≤30%)条件下仍能具备优良的抗静电性能。
田红艳等选用聚醚酯(非离子)永久型抗静电剂Milease T,通过后整理工艺赋予织物抗静电的功能,分别采用浸轧法和高温高压法对涤纶织物进行了整理试验,并对其耐久性以及在不同相对湿度条件下的抗静电效果及其规律进行了较为深入的研究。
得到聚醚酯(非离子)永久型抗静电剂,并非表面活性剂,而是聚对苯二甲酸乙二酯和聚醚的嵌段共聚物。
由于其中含有聚对苯二甲酸乙二酯组分,与涤纶具有相同的结构,在高温定型处理过程中,与聚酯大分子产生共晶作用,固着在涤纶纤维上,获得耐洗性效果。
另一部分聚醚组分,属于亲水链段,可在涤纶纤维的表层形成亲水中心,由于吸水性大大增加,既可加速织物表面电荷的逸散速率,降低纤维表面电阻,又可以达到抗尘及易去污的作用。
一般认为静电压小于500V,半衰期小于2-3s的为抗静电性能良好。
采用浸轧法和高温高压法整理织物均能获得良好的抗静电效果。
相比较而言,高温高压法的抗静电效果要略优于浸轧法,但整理工艺相对复杂,对设备要求较高。
浸轧法和高温高压法相比较,经高温高压法整理的织物其耐洗性在较大程度上优于浸轧法,20次水洗后,半衰期仍保持在3s以下,静电压小于500V,表明织物抗静电性能良好。
从永久型抗静电整理要求出发,最好是采用高温高压法。
Ciba精化推出的永久性抗静电剂-IRGASTAT P系列添加剂是基于聚醚-聚酰胺的共聚物。
不同IRGASTAT P添加剂牌号含有不同的聚合物结构和共添加剂,汽巴共有4种不同类型的IRGASTAT P添加剂,所有的添加剂均为粒状,可和塑料经过造粒或生产直接加入。
当IRGASTAT P在聚合物中形成网络时制品才能达到最佳抗静电效能,通常要求添加5%-15%的浓度。
由于相对较高的添加量和塑料中网络的形成,通常制品的机械性能会受到一定的影响,Ciba 精化生产的4种不同的添加剂可降低对制品的机械性能的影响。
通过电子显微镜能观察到Irgastat P22在PP基体树脂中形成的渗滤网络结构,并测出其直径在0.2-15um。
选择合适的溶剂萃取,通过光学显微镜可以观察到残留的黑色滤网结构,由于网络结构非常纤细,所以很少量的助剂就可形成导电网络结构。
目前,市场上的永久抗静电剂主要用于ABS、HIPS和PMMA。
聚烯烃用永久抗静电剂的质量分数一般要高于30%才能达到较好的导电效果,因此烯烃类很少使用永久抗静电剂。
[4]3.2季铵盐型李明设计合成了聚丙烯酰胺季铵盐类的抗静电剂。
在四口烧瓶中加入甲醛、二甲胺,恒温,再加入丙稀酰胺水溶液,反应生成胺甲化的丙稀酰胺,接着与硫酸二甲酯反应生成丙稀酰胺季铵盐单体。
将季铵盐水溶液进行自由基聚合,制得阳离子高聚物水溶液。
当共聚物的溶液浓度为1.44%,涤纶织物在25℃、RH=66%的半衰期为0s,静电压为0kV;15次水洗后半衰期为1.7s、静电压为0.35kV。
研究结果表明,这种阳离子型高聚物具有优良的抗静电性和耐水洗性。
李效玉等以丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)和甲基丙稀酰氧乙基-二甲基-丁基溴化铵盐(MBDM)为共聚单体,N-甲基-N-十六烷基吗啉硫酸甲酯盐作乳化剂进行自由基型乳液聚合,研究了影响聚合速度、高聚物粘度和乳液稳定性的因素,合成了一系列稳定的阳离子共聚物乳液,所得乳液经稀释后对不同织物进行处理,处理后的织物具有良好的抗静电性和耐水洗性。
以CMM作为乳化剂合成P(St-BA-MB-DM)乳液,当乳化剂用量大于2%时,可获得好的乳化效果,乳液稳定性能好。
用(St-BA-MBDM)胶乳处理的涤纶仿真丝、人造棉、腈纶都有很好的抗静电性能,但耐水洗性仅对人造棉有效。
[5]带有长链烷基的季铵盐是一类熟知的阳离子乳化剂。
若组成季铵盐的烷基有一个带碳-碳双键的烯烃,它将转变为既有聚合能力又兼具乳化特性的功能单体。
采用这类单体进行乳液均聚,不仅可为无皂乳液聚合创造有利条件,而且还可制得分子中带阳离子的聚合物。
它的导电机理:一是靠季铵盐的极性导电,二是它能吸附环境中的水分来传导电荷,所以无论在干燥或湿润的环境中它都有良好的抗静电效果,这种聚合物的合成、性质和应用已成为功能材料研究的热点。
刘金辉等用不同碳链长度(C4,C8,C10,C12,C16)溴代正烷烃对甲基丙烯酸N,N’-二甲氨基乙酯(DMAEMA)进行季铵化,制得了相应的季铵盐(CnN+),并用熔点和H-St-C16N+鉴定了它们的纯度;通过与丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)的无皂乳液共聚,制得了BA-St-C16N+三元共聚物乳液;织物涂敷试验表明,稀释乳液是一种良好的永久性抗静电剂。
[6]4.永久抗静电剂的作用机理高分子永久型抗静电剂是近年来研究开发的一类新型抗静电剂,属亲水性聚合物。
当其和高分子基体共混后,一方面由于其分子链的运动能力较强,分子间便于质子移动,通过离子导电来传导和释放产生的静电荷;另一方面,抗静电能力是通过其特殊的分散形态体现的。
研究表明,高分子永久型抗静电剂主要是在制品表层呈微细的层状或筋状分布,构成导电性表层,而在中心部分几乎呈球状分布,形成所谓的“芯壳结构”,并以此为通路泄漏静电荷。
因为高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻率来达到抗静电效果,不完全依赖表面吸水,所以受环境的湿度影响比较小。
这些亲水聚合物可以像导电离子一样在聚合物内部自由迁移,它们最大的优点就是由于具有较大的摩尔质量,因而不能轻易迁移到基体树脂的表面。
要获得抗静电效果良好的聚合物,在加工工程中必须采取一些特殊处理,在加工阶段,使高分子抗静电剂在基体树脂中形成网络结构,这样,树脂中聚集的电荷可以通过形成的导电通路得以释放。