抗靜電劑是一類增添在樹脂或涂布于高分子資料外表以提防或消失靜電荷爆發(fā)的化學(xué)增添劑。抗靜電劑自己沒有自在震動的電子,屬于外表活性劑范圍,它經(jīng)過離子化基團或極性基團的離子傳導(dǎo)或吸濕效率,形成泄泄電荷通道,到達抗靜電的手段。

分門別類及個性【1】【3】

表1為抗靜電劑的重要品種

抗靜電劑依照運用辦法可分為外部抗靜電劑和里面抗靜電劑兩大類。外部抗靜電劑是把抗靜電劑以確定濃淡溶于醇或醇-醇攙和溶液中,對塑料成品外表舉行涂覆或浸漬,過程烘干或涼干抗靜電劑堅韌地貫串在成品外表。運用時不感化會合物的加工本能和物理板滯本能,但因沖突、清洗或向會合物里面遷徙而漸漸縮小,所以,處置后抗靜電功效難以長久。里面抗靜電劑是在會合物資料加工前或加工中介入的,其分子分別在會合物分子之間,外表的抗靜電劑丟失后,能準(zhǔn)時遷徙到成品外表,使其維持長久的抗靜電功效。

依照效率的持久性又分姑且性抗靜電劑和持久性抗靜電劑;依照抗靜電劑的構(gòu)造特性又可分為:無機鹽類、外表活性劑、無機半半導(dǎo)體、電解質(zhì)高分子和有機半半導(dǎo)體高聚物等,底下中心引見外表活性劑抗靜電劑。這類抗靜電劑按分子中的親水基是否水解,以及離子化特性可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型。

1.陰離子型抗靜電劑

在這類抗靜電劑中,分子的活性局部是陰離子,個中囊括烷基磺酸鹽、硫酸鹽、鹽酸衍底棲生物、高檔脂肪酸鹽、羧酸鹽及會合型陰離子抗靜電劑等。其陽離子局部多為堿非金屬或堿土非金屬的離子、銨、有機胺、氨基酸醇等,普遍用來化學(xué)纖維油劑、竹制品等的抗靜電劑。在塑料產(chǎn)業(yè)中,除去某些烷基鹽酸酯、烷基硫酸酯及其胺鹽用作外部抗靜電劑外,普遍較少用作里面抗靜電劑運用。

2.陽離子型抗靜電劑

陽離子型抗靜電劑重要囊括胺鹽、季銨鹽、烷基氨基酸酸鹽等。個中季銨鹽最為要害,抗靜電本能崇高,對高分子資料有較強的附效力,普遍用作纖維和塑料的抗靜電劑。然而,有些季銨鹽復(fù)合物熱寧靜性差,具備確定的毒性和刺激性,而且與某些上色劑和熒光增白劑反饋,動作里面抗靜電劑運用遭到控制。

季銨鹽季銨鹽是用叔胺與烷基化試藥經(jīng)過季銨化反饋來合成的。常常的烷基化試藥有烷基鹵化學(xué)物理如CH3Cl、CH3Br、CH2=CHCH2Cl,芬芳族鹵化學(xué)物理如C6H5CH2Cl、C6H5Cl以及硫酸二烷酯等。跟著所運用的叔胺和烷基化試藥的各別,動作抗靜電劑運用的季銨鹽種類很多,較要害的代辦性種類有以次幾類:

1)烷基叔胺氯化學(xué)物理:代辦種類有軟脂酰三甲基硝酸銨(如Arguad18),軟脂酰二甲基戊基硝酸銨,普遍動作纖維、織物的抗靜電劑、柔嫩劑。

2)烷基叔胺王水鹽:代辦種類有抗靜電劑SN,是帶有酰胺構(gòu)造的陽離子季銨鹽抗靜電劑,普遍動作塑料的內(nèi)、外抗靜電劑,可用來聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、ABS樹脂、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等多種塑料。

3)烷基叔胺硫酸酯鹽:代辦性種類有:(月桂酰胺丙基三甲基銨)硫酸甲酯鹽(美利堅合眾國氰胺公司CyastatLS)、N,N-雙(2-羥乙基)-N-(3′-十二烷氧基-2′-羥基丙基)甲銨硫酸甲酯鹽(美利堅合眾國氰胺公司Cyastat609)、三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽(英國Temas公司抗靜電劑TM)、N,N-十六烷基乙基嗎啉硫酸乙酯鹽(美利堅合眾國Baird公司BarquatCME)等。

4)烷基叔胺鹽酸鹽:這類陽離子型抗靜電劑有軟脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨二氫鹽酸鹽(美利堅合眾國氰胺公司CyastatSP)。除去季銨鹽除外,陽離子型抗靜電劑還囊括烷基胺、環(huán)胺、酰氨基酸胺的鹽、咪唑啉鹽乙基丙烯酰胺鹽等。普遍的用作纖維的抗靜電劑和外表處置劑。

3.非離子型抗靜電劑

這類抗靜電劑分子自己不帶電荷并且極性很小。常常非離子型抗靜電劑具備一個較長的親油基,與樹脂有杰出的相容性。同聲非離子型抗靜電劑毒性低,具備杰出的加工性和熱寧靜性,是合成資料理念的里面抗靜電劑。重要有聚乙二醇酯或醚類、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪胺乙氧基醚等復(fù)合物。

4.兩性抗靜電劑

從廣義上看兩性型抗靜電劑是指在抗靜電劑分子構(gòu)造中同聲具備兩種或兩種之上離子本質(zhì)的抗靜電劑。 常常,兩性抗靜電劑主假如指在分子構(gòu)造中同聲具備陰離子親水基和陽離子親水基如許一類的離子型抗靜電劑。分子構(gòu)造中的親水基在水溶液中爆發(fā)水解,在某些介質(zhì)中展現(xiàn)為陰離子外表活性劑特性,而在另少許介質(zhì)中又展現(xiàn)為陽離子外表活性劑特性。該類抗靜電劑與高分子資料有杰出的相容性、配伍性,以及較好的耐熱性,是一類本能崇高的里面抗靜電劑。具備兩性型離子的復(fù)合物很多,但動作抗靜電劑運用的重要有季銨羧酸內(nèi)鹽、咪唑啉非金屬鹽等。

5.高分子長久性抗靜電劑

用百般親水性會合物動作抗靜電劑,介入到基料樹脂中可獲得高分子會合型長久性抗靜電劑樹脂,本領(lǐng)要害是普及長久性抗靜電劑在樹脂中的分別水平和狀況,由于它是在母體中產(chǎn)生芯殼構(gòu)造,并以此為通路揭發(fā)靜電荷。長久性抗靜電劑以渺小的層狀或筋狀樣式重要散布在成品外表,而在重心局部較少且重要以顆粒狀生存。確定樣式構(gòu)造的重要成分是成形加工前提和與母體樹脂的相容性,最徑直的感化成分是母體與長久性抗靜電劑的熔融粘度差或粘度比,它常以剪切速度和加工溫度遏制。

按照電荷狀況,長久性抗靜電劑可分為陽離子型、陰離子型和非離子型,抗靜電本領(lǐng)順序減小。環(huán)氧乙烷及其衍底棲生物的共聚物接洽最早,也是暫時商品化的重要種類,已普遍運用的有:聚環(huán)氧乙烷(PEO),聚醚酯酰胺及聚醚酯酰亞胺(PEEA)等。

表2為長久性抗靜電劑的分門別類

運用本領(lǐng)【1】

外部涂敷法即在高分子資料外表涂上一層抗靜電劑,進而使其起到外表抗靜電效率。簡直辦法是:先用水、乙醇或乙酸乙酯等溶劑將抗靜電劑配制成0.5%～2.0%濃淡的溶液,而后徑直噴涂、浸漬或涂刷資料外表,在經(jīng)室溫或熱氣氛枯燥而產(chǎn)生抗靜電涂層。該法的便宜是操縱大略、用量較少,且不感化成品的成形加工本能。缺陷是運用壽命較短,過程干洗或沖突后,抗靜電涂層簡單零落或消逝,所以是一種姑且性的抗靜電處置本領(lǐng)。海外曾沿用高分子活性外表活性劑動作抗靜電涂層,在確定水平上革新了高分子資料抗靜電劑的長久性。

里面混煉規(guī)則是將抗靜電劑與樹脂經(jīng)板滯攙和后再加工成形,抗靜電劑分子由高分子資料里面向外表遷徙,并在外表產(chǎn)生平均的抗靜電層。若外表的抗靜電劑因干洗或擦掉隊,里面抗靜電劑分子還不妨移向外表,進而回復(fù)其抗靜電本能,所以又變成長久性抗靜電劑,這種本領(lǐng)暫時已被普遍運用。

效率機理【1】

不管是外部涂敷法仍舊里面混煉法,高分子資料用抗靜電劑的效率機理重要表此刻兩個上面:一是抗靜電劑在資料外表產(chǎn)生導(dǎo)熱性的貫串膜,即能付與成品外表具備確定吸濕性與離子性的地膜,進而貶低外表電阻率,使仍舊爆發(fā)的靜電荷趕快揭發(fā),以到達抗靜電的手段;二是付與資料外表有確定的光滑性,貶低沖突系數(shù),進而控制和縮小靜電荷的爆發(fā)。

運用【2】

1.抗靜電劑在紡織產(chǎn)業(yè)中的運用

跟著人們生存程度的普及,對纖維成品的耗費量越來越大，暫時全寰球化纖的年耗量已達1700萬t/a,耗費的紡絲油劑達18萬t/a，動作紡絲油劑因素之一的抗靜電劑耗費量也隨之減少。其余,紡絲、織布、織物整治進程也會用到抗靜電劑。

2.抗靜電劑在塑料產(chǎn)業(yè)中的運用

抗靜電劑在塑料產(chǎn)業(yè)中獲得普遍的運用,比方計劃機、電視等電子產(chǎn)物的靜電防備,電子儀器塑料殼體的靜電消失,火油保送彈道、礦用管及調(diào)理東西的防靜電等。

韌小編：抗靜電增添在熱塑性彈性體TPE中不妨減少爽滑的手感，要害的是不妨制止熱塑性彈性體沾灰的個性。美國特工人員公司有TPE K400系列是抗靜電規(guī)格。

3.抗靜電劑在制漿造紙產(chǎn)業(yè)中的運用

在造紙產(chǎn)業(yè)中,抗靜電劑重要用在特出加工紙消費上。運用量最多、本能最佳的是陽離子型抗靜電劑,重要有季銨鹽及脂肪胺的氧化學(xué)物理或衍底棲生物。如Cyas-tat609、抗靜電劑SN等;其次是兩性型抗靜電劑,重要有糖蘿卜堿型和咪唑啉型,如日即日華化學(xué)產(chǎn)業(yè)公司的TF-37Y;陰離子外表活性劑的少許種類也是崇高的抗靜電劑,如碳鏈較長的烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽等,更加是高碳鹽酸酯鹽的抗靜電性可與陽離子比擬,如鐘紡NSC公司的Versa-TL126。

在涂布紙中,如靜電系列的記載紙或氧化鋅靜電復(fù)印紙等消費,經(jīng)過在涂料配方中增添十八烷基三甲基硝酸銨、聚氧乙烯失水山梨醇酯、烷基酚(或脂肪醇)聚氧乙烯醚鹽酸酯鹽、聚苯乙烯磺酸鹽、聚乙烯芐基三甲基硝酸銨、順丁烯二酸酐與苯乙烯共聚物的堿非金屬鹽等可付與紙張抗靜電本能。

4.抗靜電劑在涂料上面的運用

在高檔家電漆及化妝性涂料中,涂膜的低外表電阻能使外表不附塵沾污,普及化妝本能。電子儀器及高精細(xì)儀器的外表涂層,更加避諱塵污熏染。涂料中運用的抗靜電劑有聚氧乙烯型季銨鹽、月桂基芐基甲胺氯化學(xué)物理及脂肪胺環(huán)氧乙烷縮合物等。如在改性丙烯酸酯類涂料中,介入品質(zhì)分?jǐn)?shù)為0.4%～0.6%的那種非離子型復(fù)合抗靜電劑可使涂層的外表電阻率貶低到1010Ψ,且涂層的黏附本能較好,而未加抗靜電劑時其外表電阻率為1014～15Ψ。防靜電涂料可用來公共汽車、電器配線體例、油罐、感光資料和宇航等范圍。

5.抗靜電劑在其余上面的運用

燃料油在管線中震動時,因湍流會爆發(fā)洪量靜電,若加小批抗靜電劑就能大幅度普及其導(dǎo)熱性,進而取消靜電。常用的抗靜電劑有烷基水楊酸鉻、C18～20脂肪酸或鉻鹽、環(huán)烷酸鉻(或鈷)、油酸或亞油酸鉻等油溶性鹽類。如美利堅合眾國殼牌公司的ASA-3抗靜電劑是含單和雙烷基水楊酸鉻、丁二酸二辛酯磺酸鈣、2-甲基-5-乙烯基吡啶和甲基丙烯酸十二酯的共聚物。

在革成品如裝束革及鞋面革消費中,或皮子外表加工中極易爆發(fā)靜電,會感化革的薄層涂飾的平均性,且易吸附塵埃,可用Trumpler公司的抗靜電劑ResistolCAS(即硫酸化脂肪醇醚)處置[17],或用聚乙烯的胺類加成物、季銨復(fù)合物和磺酸酯類作抗靜電劑。

在聚氨酯橡膠傳遞帶中,運用英國ABM公司的CataforPU抗靜電劑,有較好的寧靜的抗靜電功效。若將CataforPU以2%介入量用來微孔聚氨酯橡膠中,可消費安定鞋底。波蘭Rokin工場的RokaminSK-8抗靜電劑介入熱塑型和澆注型聚氨酯橡膠中,用來創(chuàng)造紡絲牽伸膠輥和印刷膠輥。

【重要參考材料】

[1]李燕云,尹振晏,朱嚴(yán)瑾.抗靜電劑綜述[J].北京火油化學(xué)工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2003(01):28-33.

[2]黃良仙,安秋鳳,李臨生.抗靜電劑及其在產(chǎn)業(yè)范圍的運用[J].日用化學(xué)產(chǎn)業(yè),2004(05):308-311.

[3]宣兆龍,易建設(shè)政權(quán),杜仕國.抗靜電劑的接洽發(fā)達[J].塑料產(chǎn)業(yè),1999(05):39-41.

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