塑料用抗静电剂的发展--.doc

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1、塑料用抗静电剂的种类及发展李勇王加龙许昆鹏（常州轻工职业技术学院常州213164）摘要：本文介绍了塑料用抗静电剂的种类及特性，概述了国内外的发展状况，并对发展方向及趋势做了论述。关键词：塑料抗静电剂种类发展1引言塑料是现代社会广泛使用的高分子合成材料，其制品具有轻质、耐用等优点。多数情况下塑料具有非常高的表面电阻和体积电阻(例如PE表面电阻率达1016Ω以上，pp表面电阻率达到1018Ω以上)，是优异的绝缘体，一旦摩擦带电后，静电不易通过导电除去而滞留在塑料表面。由于静电的存在，不仅影响塑料制品的美观（如吸附灰尘损害外观），更主要的是影响塑

2、料制品的制造和使用（如放电时的电击、集成电路短路等）[1]。为了减小和消除静电带来的危害，通常在塑料制品中添加各种抗静电剂，从而提高塑料制品的性能，扩大其应用范围。2抗静电剂的种类抗静电剂的种类繁多，目前常用的主要是表面活性剂，按使用方法、化学结构可将其分为不同的类型。2.1按使用方法分类2.1.1外处理型抗静电剂外处理型是暂时性抗静电方法。即将抗静电剂溶解于适当的溶剂，通过喷涂、浸渍等方法处理塑料制品，随后干燥脱除溶剂在塑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

3、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分布的导电溶液，或自身离子化传导表面电荷达到抗静电效果[2]。外用型抗静电剂多系离子型表面活性剂，尤以阳离子型效果最佳，其次分别为两性型、阴离子型和非离子型。外用型的主要优点是抗静电剂用量小，见效快，但难以实现均匀涂敷，并且容易因摩擦、洗涤而脱失，耐久性差，因此只能提供暂时的或短期的抗静电效果[3]。理想的外用型抗静电剂应具有以下基本条件：可溶或可分散在某种溶剂中；可牢固结合在树脂表面，不因摩擦、洗涤而丧失或逸散；抗静电效果好，在低温低湿环境中也有效；不污染制品，毒性低，价廉。2.1.2

4、内添加型抗静电剂内添加型是将抗静电剂混配到树脂中，均匀分布在聚合物内，加工成型后，抗静电剂分子借助聚合物分子的链段运动而向表面迁移，吸收空气中的水分，形成均匀导电层，来消除静电。当塑料表面的抗静电层缺失或损坏时，内部的抗静电剂分子可以继续向外迁移补充，所以具有较持续的抗静电效果[4]。内添加型抗静电技术目前己被广泛应用。与外用型抗静电剂比较，此类抗静电剂制品添加量少、应用方便，但对树脂种类、加工温度、制品性能等条件较为敏感。控制不当会使抗静电剂在加工时分解，或加工后析出使塑料表面性能变差。此类抗静电剂以非离子表面活性剂为主，同时阴离子、阳离

5、子表面活性剂在一定的制品中也可添加使用。良好的内添加型抗静电剂应具有如下条件：抗静电性能高且持久，耐热性好，能经受树脂的加工高温(170～200℃)，在加工条件下不挥发、不损失；不影响树脂的物理性能；与树脂相容性适宜，不影响加工性，不促进树脂热分解；与其他助剂并用不相抗；毒性小，价廉等。2.2按化学结构分类2.2.1阳离子抗静电剂该类抗静电剂的阳离子通常是长链的烷基，阴离子为氯、硫酸酯基、硝基等。它们在极性基质中，如硬质聚氯乙烯和苯乙烯类聚合物中效果很好，但对塑料的热稳定性有不良影响，而且这类抗静电剂通常不得用于与食物接触的物品中。主要品种

6、有硬脂酸三甲基氯化铵、硬脂酸二甲基戊基氯化铵、烷基叔胺硝酸盐、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐、N，N-十六烷基乙基吗啉硫酸乙酯盐等。2.2.2阴离子抗静电剂该类抗静电剂通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐，主要用于聚氯乙烯和苯乙烯类树脂中，它们在聚烯烃类树脂中的应用效果与阳离子抗静电剂相似，大部用作外处理型抗静电剂。在阴离子抗静电剂中，烷基磺酸钠已广泛应用于苯乙烯系树脂、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中，另外聚合型阴离子抗静电剂，如马来酸酐与其他单体共聚物盐类、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐等与被处理的基料具有良好粘附性，是性

7、能良好的永久性外处理抗静电剂。2.2.3非离子型抗静剂该类抗静电剂分子本身不带电荷，而且极性很小，通常具有一个较长的亲油基，与树脂有良好相容性，如乙氧基化脂肪族烷基胺是其代表品种。它们广泛地应用于聚乙烯、聚丙烯、ABS和其他苯乙烯系聚合物中。现在生产销售的有好几种乙氧基化烷基胺，其区别在于烷基链的长度和不饱和度的大小。乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使是在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效。这类抗静电剂已获联邦食品医药管理局批准，应用于与食品间接触的物品中。其他商业上有价值的非离子型抗静电剂还有乙氧基化烷基酸胺，如乙氧基月桂酸胺、磷酸

8、二月桂酯[5]，及甘油单硬脂酸酯（GMS）。乙氧基月桂酸胺适用于在湿度小的环境里使用的聚乙烯和聚丙烯，而且要求有速效长效的抗静电功能的场合。GMS类抗静电剂则只考虑用于加工过程中