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抗静电剂

抗静电剂
抗静电剂

中文名称:抗静电剂

英文名称:antistatic agent

定义:能降低材料或制品表面电阻和体积电阻,适度提高导电性、阻止静电蓄积的物质。

抗静电剂英文名称是Antistatic agent,简称ASA。由于聚合物的体积电阻率一般高达1010~1020Ω,易积蓄静电而发生危险,而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,因而可以使静电及时泄漏。

概念

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。

结构特征

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、季铵盐的阳离子,以及-OH、-O-等基团,常用的非极性基团(即亲油基或疏水基)有:烷基、烷芳基等,从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的ASA,即胺的衍生物,季铵盐,硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。ASA当涂层用时,疏水基团吸附于材料表面,最外层形成一层ASA的分子层;当采用共聚方法形成双组分纤维时,外部的ASA分子层受到破坏,内部的ASA便可以渗透到材料表面;材料表面有一个平滑的ASA分子层,表面摩擦系数的降低使静电产生几率减少,但外用ASA耐洗牢度不好,可考虑用反应性化合物与纤维在高温下形成共价键结合

抗静电剂的使用方法和作用机理

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表面,向外排列的亲水基团吸收环境中的微量水分,因为水是高介电常数的液体而形成导电层,并且纤维中所含的微量电解质也一定程度地降低表面电阻;用于织物的ASA多为饱和长碳链阳离子表面活性剂,因纤维表面呈负电性而容易被吸附形成湿气膜,这样材料摩擦间隙的介电常数也明显提高;如果ASA为离子化合物时,本身便具有离子导电作用[12]。内用ASA在聚合物中分布是不均匀的,当添加到一定数量时,复合材料的表面会形成一层亲水基团向外排列的膜,同时内部的ASA能向表面渗透以补充膜层的缺损;因此ASA与聚合物的相容程度便形成了矛盾的两方面,相容性好会使向外表渗透速度放慢,难以及时补充表层ASA损失,反之又会使材料过早地丧失抗静电性能。

根据使用方式的不同,抗静电剂可以分为外涂型和内混型两种。外涂型抗静电剂是指涂在高分子材料表面所用的一类抗静电剂。一般用前先用水或乙醇等将其调配成质量分数为0、5 %~2、0%的溶液,然后通过涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在高分子材料表面,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,也有一些为两性型和阴离子型抗静电剂;内混型抗静电剂是指在制品的加工过程中添加到树脂内的一类抗静电剂。常将树脂和添加其质量的0、3%~3、0%的抗静电剂先机械混合后再加工成型。此种以非离子型和高分子永久型抗静电剂为主,阴、阳离子型在某些品种中也可以添加使用。各种抗静电剂分子除可赋予高分子材料表面一定的润滑性、降低摩擦系数、抑制和减少静电

荷产生外,不同类型的抗静电剂不仅化学组成和使用方式不同,而且作用机理也不同

1、外涂型抗静电剂的作用机理[1]此类抗静电剂加到水里,抗静电剂分子中的亲水基就插入水里,而亲油基就伸向空气。当用此溶液浸渍高分子材料时,抗静电剂分子中的亲油基就会吸附于材料表面。浸渍完后干燥,脱出水分后的高分子材料表面上,抗静电剂分子中的亲水基都向着空气一侧排列,易吸收环境水分,或通过氢键与空气中的水分相结合,形成一个单分子导电层,使产生的静电荷迅速泄漏而达到抗静电目的。

2、表面活性剂类内混型抗静电剂的作用机理

在高分子材料成型过程中,如果其中含有足够浓度的抗静电剂,当混合物处于熔融状态时,抗静电剂分子就在树脂与空气或树脂与金属(机械或模具)的界面形成最稠密的取向排列,其中亲油基伸向树脂内部,亲水基伸向树脂外部。待树脂固化后,抗静电剂分子上的亲水基都朝向空气一侧排列,形成一个单分子导电层。在加工和使用中,经过拉伸、摩擦和洗涤等会导致材料表面抗静电剂分子层的缺损,抗静电性能也随之下降。但是不同于外涂敷型抗静电剂,经过一段时间之后,材料内部的抗静电剂分子又会不断向表面迁移,使缺损部位得以恢复,重新显示出抗静电效果。由于以上两种类型抗静电剂是通过吸收环境水分,降低材料表面电阻率达到抗静电目的,所以对环境湿度的依赖性较大。显然,环境湿度越高,抗静电剂分子的吸水性就越强,抗静电性能就越显著。

3、高分子永久型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--如雷尚化工的永久抗静电剂。可以用于PP、PS、PE、ABS、ABS\PC、POM、PVC等大部分的高分子材料,还有一些可以用于胶水抗静电剂,诸如PU(聚氨酯)胶水、亚克力(丙烯酸)胶水、UV胶等胶黏剂的抗静电处理。

危害

静电利与弊的利用和防止静电的危害很多,它的第一种危害来源于带电体的互相作用。在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作,使飞机变成聋子和瞎子;在印刷厂里,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;在制药厂里。由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,使图像的清晰程度和亮度降低;就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。静电的第二大危害,是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。漆黑的夜晚,我们脱尼龙、毛料衣服时,会发出火花和“叭叭”的响声,这对人体基本无害。但在手术台上,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。

在二十世纪中期,随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用,一方面,一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化,使得静电能积累到很高的程度,另一方面,静电敏感材料的生产和使用,如轻质油品,火药,固态电子器件等,工矿企业部门受静电的危害也越来越突出,静电危害造成了相当严重的后果和损失。曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元,这还不包括潜在的损失。在航天工业,静电放电造成火箭和卫星发射失败,干扰航天飞行器的运行。在石化工业,美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后,引起了世界科学家对静电防护的关注。我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故,其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐,山东某石化公司的胶渣罐,抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。

静电危害起因于静电力和静电火花,静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。人们常说,防患于未然,防止产生静电的措施一般都是,改造起电强烈的工艺环节,采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引人大地,避免静电积累。细心的乘客大概会发现;在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷,飞机着陆时,为了防止乘客下飞时被电击,飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线;以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理。科研人员研究的抗静电剂,则能很好地消除绝缘体内部的静电。

然而,任何事物都有两面性,对于静电,只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如,静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等,已在工业生产和生活中得到广泛应用。静电也开始在淡化海水,喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手,甚至在宇宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

使用注意

抗静电剂的最佳选用和添加量取决于聚合物的性质、加工方式、加工条件、其他助剂的种类和多少、相对湿度和聚合物的最终用途。为了获得足够的抗静电作用所需的时间是不同的,抗静电保护作用的生成速度和持续时间可以通过提高抗静电剂的浓度而增加。但是,过量使用抗静电剂可能导致最终制品的表面油滑,有损于印刷性能或粘合性能。未经处理的无机填料和颜料,可将防静电剂分子吸附到它们的表面上,从而降低抗静电剂的作用。这种现象可以由增加抗静电剂的用量而得以补偿。但是,对于那些与食物接触的用品而言,抗静电剂的添加量必须符合联邦食品与药物管理局的规定(详见“联邦规定法典,21(21CFR)”)。(CodeofFederalRegulations,Title21(21CFR))。

用于聚乙烯时,选用何种乙氧基化烷基胺抗静电剂需考虑它们的物理形态,即膏状、液体、小颗粒或固体。如果乙氧基化牛脂胺因其呈膏状而不能处理,则可用液体的乙氧基化油胺。在高温加工的条件下(180℃以上),可以选用乙氧基化硬脂酞胺。如果需要速效抗静电作用,则可选用乙氧基化月桂酷胺。用于聚丙烯时,要考虑的问题与用于聚乙烯时相仿。无论用于哪种树脂,都必须考虑联邦食品与药物管理局的有关各项用途的规定限度。用于苯乙烯系聚合物时,建议选用乙氧基化椰子胺或其某一种适当的母料。

使用操作

抗静电剂的使用方法有涂布法和共混法两种。涂布法具有见效快、用料省,对抗静电剂的耐

热性要求低等优点,但抗静电效果不能持久,经过水洗、摩擦后,抗静电剂涂层会消失。而

共混法具有耐洗涤、耐摩擦,抗静电效果持久,使用方法简单等优点。

涂布法操作要点(以雷尚化工永久外涂抗静电剂AntiStat FA-2000为例)

导电液-永久抗静电剂,用于薄膜,保护膜,离型膜,永久防静电液

AntiStat FA-2000

1、一般性质

FA是水性分散液,具有如下性质:

①可见光范围内的高透光度,达90%以上。

②透明、无色至蓝色涂层

③超低表面阻,最低可达2次方以内,远低于500欧姆,代替ITO。

④优良的光稳定性和热稳定性

⑤成膜柔软性好、永不折断

⑥良好的抗水解性能

⑦不受环境的温度和湿度影响

⑧油墨附着力:涂层表面进行印刷附着力良好

⑨优良的耐擦拭耐摩擦及耐水洗耐醇性

2、物理化学性质

Product name and Model FA

项目结果备注

化学性质水性

气味醇味醇水溶剂

外观蓝色透明

固含量(%)2-3

成膜硬度HB

Ph(at25℃)4-5

表面电阻(?/sq)103~105最低可达2次方500欧姆以内涂膜表观透明

3、产品特征

-优秀的透光率

-易于加工

-高稳定性

4、适用范围

-PET、PE等材料的托盘等各种形状的防静电涂布

-PET、PE等材料的多种光化学薄膜的防静电涂料

-电子元件的塑料外壳和窗户

-各种医用、民用全透、半透、磨砂打印胶片、照片

-感光胶片

-光学保护膜,电子托盘,防静电胶带,电子包装膜等,保护膜,离型膜,吸塑托盘。

5、注意事项

-产品保管及适用应维持零度上温度(15℃-25℃保存)

6、涂布方法

-涂布:刷涂,旋涂,印刷,喷涂,浸涂和滚涂。

导电液的抗静电机理:

导电液的涂层厚度对透光度的影响:

导电液的热失重分析:

涂布法操作分清洗配液、涂布和干燥四个工序。

(1)清洗为了得到均一密实的抗静电剂涂膜,涂刷抗静电剂前,必须对塑料表面进行清洗,彻底除去表面灰尘、油脂等。可用1%左右的中性洗涤剂溶液清洗。清洗后需要放置在无尘室内晾干。

(2)配液用乙醇、酯类或水将抗静电剂配成0.2~2%浓度的溶液,溶液的浓度在保证抗静电效果的前提下,尽可能稀一些,因为浓度高的溶液会发粘,容易吸附灰尘。

(3)涂布根据制品的形状等选择涂布方法,常用的涂布方法有直接法、浸渍法和喷涂法等几种。直接法是用棉布、法兰绒、毛刷和辊筒等工具将抗静电剂液涂布在制品上。它简便有效,使用最广。浸渍法是将制品浸入抗静电剂液中,它适用于形状复杂或数量很大的小型制品。喷涂法是用喷枪将抗静电剂液喷涂在制品上,它有速度快,效率高,涂膜均匀等优点。(4)干燥涂布后的制品应充分干燥,使涂膜层硬化,在温度30-40℃,湿度60-80%的条件下,大约需要干燥3个小时。干燥后还要在自然环境条件下放置5个小时。

(二)共混法操作要点

共混法是将抗静电剂与树脂混合后再加工成型,制成具有抗静电的制品。常用的抗静电剂有阳离子型和两性离子型。抗静电剂是易吸湿性化台物,含有一定量的水份。在成塑过程中,少量水份的存在就会造成制品质量下降,故抗静电剂在加到树脂前应充分干燥。可在70-80℃的热风下,干燥4个小时。抗静电剂的加入量应根据抗静电剂本身的性能、树脂的种类,加工条件、制品形态以及对抗静电效果的要求程度而定,一般加入量为0.3~3%。薄的制品的加入量比厚制品要少

混配与加工

一般情况下抗静电剂是在密炼机或挤出机中与颜料和其他助剂一起混配。从技术上讲,纯抗静电剂,如乙氧基化烷基胺,还有另外一个优点,那就是在液体注射成型过程中它可以熔融,从而起颜料母料分散剂的作用。抗静电剂母料可以直接加入到最终加工设备中去。内用抗静电剂的作用与最终制品的生产加工条件有很大关系。例如,注射成型制品的抗静电性能取决于模具的温度。通常,模具的温度较低时,抗静电剂迁移较快,从而改善抗静电性能。

评价抗静电剂效果的测试方法有两个:表面电阻(率)法和静电衰变法;这两种方法都在广泛地使用。

根据ASTMD257—78的定义,材料的表面电阻率是电势梯度与材料表面单位宽度上通过的

电流之比,它原则上与试样的几何形状有关。将两个电极放置于塑料样品表面的同一侧,并给电极通过直流电;测量通过试样的电流,并计算电阻;然后把表面电阻率的测量结果用欧姆表示出来。

根据联邦测试方法4046的定义,静电衰变是指感应电荷的放电速度。将试样(通常是薄板或薄膜)置于两个电极之间,电极与样品表面的距离为数毫米。一个电极接连于电源,另一个电极连接于电流表和记录器,由一个电极在样品表面上感应的电荷所引起的电场变化由另一个电极测量。抗静电样品将表现出感应电荷的衰变。衰变半衰期(以秒计)便是电荷由其最初值衰减一半所需的时间。

另一个广泛应用于工业的标准测试方法是美国军用标准,专用于电子产品的包装。选择哪种合适的方法要看需要进行检测的塑料的最终用途。

塑料本身的电阻率为1014欧姆,当按表亚所示的添加量加入抗静电剂时,电阻率可能会下降到1013至109欧姆。若欲进一步降低电阻率只能依靠改进导电性能,如使用导电炭黑。近期发展

抗静电包装技术正在发展,以强调对环境的关切。广泛使用的乙氧基化烷基胺现在采用可多次利用的散装容器包装。供货商倾向于生产浓缩度更高的抗静电剂,到用户手里以后可根据加工需要进行稀释。这样做的目的是要减少固体废物的处理成本。通过开发高浓度抗静电剂,生产厂商可以一次装运较多的抗静电剂而减少需由用户处理的包装容器的数量。

从技术上来看,很多的研究开发工作依然继续围绕着电子产品的包装市场。乙氧基化月桂酰胺,通常被视为无胺抗静电剂,常用于这一方面。乙氧基化月桂酷胺在吹塑LDPE和LLDPE 薄膜方面的用量亦在增长,因为它在低湿度条件下的抗静电效果也较好。这种产品的浓缩物和母料也可以买到。乙氧基化硬脂酞胺(含完全饱和的18一碳烷基链)已经应用于双轴定向聚丙烯薄膜的生产,在这个生产过程中加工温度高,要求抗静电剂具有高度热稳定性

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[2]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,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。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。

添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。

2、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。

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。抗静电剂的发展方向

在我国,随着人们环保意识的不断增强,绿色化工已成为今后发展的主要方向。各类低毒、无毒的抗静电剂将越来越受到食品包装业、电子产业的青睐,这类抗静电剂的研究已日益受到关注。

(1)非离子型抗静电剂由于非离子型抗静电剂热稳定性能好,价格较便宜,使用方便,对皮肤无刺激.是抗静电基材中不可缺少的抗静电剂,具有良好的应用前景。

(2)复合型抗静电剂复合型抗静电剂是利用各组分的协调效应原理开发出来的,各组分互补性强,抗静电效果远优于单一组分。但要注意各种抗静电剂之间的对抗作用。如阳离子型和阴离子型的抗静电剂不能同时使用。

(3)多功能浓缩抗静电母粒由于抗静电剂多为粘稠液体,而且其中一部分为极性聚合物,在塑料中分散困难,带来使用上的不便。多功能浓缩母粒分散性均匀,操作方便,

具有发展前途。

(4)高分子永久性抗静电剂以雷尚化工的高分子永久性抗静电剂为例,耐久性好,不受温湿度影响,成本比德国和法国永久抗静电剂相对添加量少,单价低,成本更能控制低些,导电或抗静电值永久有效,并且边角料可回收使用,不影响导电和抗静电效果。所以一般用于对抗静电效果要求严格的塑料制品,如家用电器外壳、汽车外壳、电子仪表零部件、精密机械零部件等。

轻质油品中的抗静电剂

轻质油品中的抗静电剂 前言: 汽油、柴油、航空煤油等燃料的主要成分是烃类化合物,电导率很低,在其生产、储存及运输过程中极易产生和积累静电,发生静电事故。随着人们对燃料质量要求的不断提高,燃料中的一些极性较强、导电性能较好但影响燃料质量的化合物(如含硫、含氮和羧酸等),在燃料精制中被脱除,使得燃料的导电性能更差,静电安全隐患增加。 静电是油品任储存和运输过程中的危险因素。任轻质油品中加入抗静电剂,能有效地提高油品电导率,控制静电。但不同油品对抗静电剂的感受性有差异,品质越高的油品对抗静电剂的感受性越好;在生产及储运过程中,搅拌对轻质油品电导率的衰减速度影响最大;而储仔温度越高,轻质油品电导率衰减越大。 所以抗静电剂的选择要综合考虑自身油品的特性,综合比较不同的抗静电剂对油品导电性的影响,要考虑不同的抗静电剂对导电性能衰减的影响,同时选择适宜油品贮存和运输的容器材料以及贮存温度。 轻质油品电导率衰减: 在轻质原油中添加抗静电剂可提高其电导率,但在实际的输送过程中,轻质油品电导率会衰减。电导率衰减有如下这些特性: 搅拌可加速轻质油品电导率的衰减。 轻质油品的电导率在储存过程中有衰减现象,特别是在开始的几天,其电导率衰减比较快,而随着时间的延长,衰减速度变慢。 轻质油品在不锈钢容器中的储存的电导率衰减比在塑料瓶中略快。 温度越高,轻质油品电导率的衰减速度越快。 加油抗静电剂的轻质油品的电导率随着温度的升高而增大,电导率测试应在一固定温度下进

行。 抗静电剂的作用机理: 静电的产生机理是基于偶电层理论。当油品与管道接触时,在接触面处形成电量相等,符号相反的2个电荷层,即偶电层。在接触形成的偶电层的主要原因是接触物质通过不同的方式(如摩擦等)产生正、负电子,集聚与接触面,形成正负相吸的电中性稳定态。当接触面上的正、负电子发生移动时,偶电层中的2层电荷将分离,电中性被破坏,接触物质会产生带电现象。 抗静电剂是通过离子化基团或极性基团的离子传导或吸湿作用,构成泄露电荷通道,从而有效消散静电荷的化学添加剂。在油品中加入微量抗静电剂,能大大增加油品的电导率,提高电荷的泄露速度,使油品中的集聚的电荷减少,电位降低,从而消除油品静电。 抗静电剂的种类: 抗静电添加剂分为有灰型和无灰型两种。有灰型的抗静电剂如ASA-3,T601,T1501存在毒性大,工艺条件恶劣,环境污染严重,油品易乳化及易导致水分离指数不合格等问题,所以在上世纪90年代末已停止生产和使用,中国从2003年开始陆续停止生产何用这种类型的抗静电剂。 目前喷气燃料中的无灰型添加剂主要有Stadis 450, Antis JF3等。无灰型添加剂以导电性高,水分离特性好、燃烧后不发生铬污染及可多次补加等优点。但是也存在一些严重的问题:一是不同的油品感受性差异很大,有些油品即使添加大量的抗静电剂,电导率仍达不到要求;二是电导率衰减迅速,某些油品出厂合格,但是通过船运和铁路槽车运输到客户手中后,电导率到不到要求,在这里Antis JF3的抗衰减性能比Stadis450较好。 目前主要的地面油用的抗静电剂为 Stadis 425, Antis DF3,由于缺少国产的抗静电剂,为此,石油化工科学研究院通过大量的合成实验和配方研究,研制出满足地面油用的抗静电添加剂。 目前,喷气燃料使用的无灰型STADIS450抗静电剂。主要由聚砜、聚胺等高分子化合物与溶剂复配而成, 使用中已发现它们对不同油品的感受性不同, 但国内外对油品抗静电剂的适应

永久性抗静电剂

1前言 涤纶织物具有许多优良的综合性能,强度高、抗皱、耐磨、耐酸碱、价格便宜,广泛用于服装面料、装饰织物及产业用纺织品。但是由于涤纶的吸湿性差,在加工和使用过程中容易产生静电积累。随着涤纶纤维应用领域的不断扩大,必将对涤纶纤维织物的抗静电性能提出更高的要求。 对织物进行抗静电后整理加工的方法具有加工流程短,投资少,见效快的优点。现在不仅已有大量经整理加工制成的抗静电织物,而且其质量和加工技术水平也有了显著的提高。 目前,市场上抗静电整理剂的品种非常多,按其结构不同,主要可以分为阳离子型、阴离子型、非离子型、两性型以及高分子化合物型、复合型、无机盐型等类型;按其耐洗性分类,可简单归结为耐洗和不耐洗两大类;按抗静电机理分类,主要可以分为带电和吸湿两类。 本文选用聚醚酯(非离子)永久型抗静电剂,分别采用浸轧法和高温高压法对涤纶织物进行整理,并且对其耐久性以及经加工的织物在不同相对湿度条件下的抗静电效果及其规律进行了研究。 2抗静电机理 抗静电剂大多为表面活性剂。非离子表面活性剂型的抗静电剂由于能吸附空气中的一定量的水分从而为纤维中的微量电解质和空气中的二氧化碳等提供电离的场所,因此,纤维表面具有较高的导电能力,可加速静电荷的泄漏,抑制了静电的产生和积累。空气相对湿度增高,纤维吸水增加,有利于导电性能的提高。 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,其基本结构为: 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。 3试验材料及方法 3.1试验材料及设备 3.1.1织物:本研究采用的织物为色织纯涤纶装饰布织物,由山东纺织科学研究院提供。 3.1.2试剂:聚醚酯(非离子)永久型抗静电剂(MileaseT威来惠南集团[中国])、冰醋酸、无水碳酸钠(C.R.)、肥皂粉。 3.1.3设备:日产连续烘干定型机,香港立信染机、轧车、乳化机、电子恒温水浴锅、皂洗机,其中旋转式静电感应测试仪由山东纺织科学研究院提供。 3.2工艺路线 3 2 1浸轧法整理工艺 先将MileaseT乳化,稀释成30%固体含量的分散液,使其形成稳定的分散体系。 乳化方法为:将MileaseT置于60℃的烘箱中熔融,然后缓慢倒入70℃的热水中,使用高速乳化机持续搅拌60分钟,保持温度在70℃,直到膏体全部均匀分散,再配成66克/升的乳液,将织物浸入10min,经两浸两轧,轧余率为70%,烘干及热定型(175℃,50s)。 3.2.2高温高压法整理工艺

油品抗静电剂综述

油品抗静电剂综述 石油石化行业是国民经济的基础工业,是我国的支柱性产业。随着国内经济的持续发展,机动车数量及种类不断增加,燃油的需求量也同步上升,我国从石油中提炼、加工的产品越来越多,石油化学制品随之也广泛应用到国民经济的各个行业中。近几年随环保要求的提高,燃油品质不断升级。燃油及石油制品的主要成分是烃类化合物,均是电的不良导体,特别是通过脱硫、脱氮等精加工后,使得燃油的导电性能更差。在生产、储存、装卸、运输使用的过程中,油品与储容器或输油管壁之间的摩擦极易产生十分危险的静电,积累至一定程度会产生静电火花,点燃爆炸性混合气引起爆炸和火灾等重大灾害。因此,提高燃油的使用安全性一直是备受关注的研究之一。石油静电的起电机理相当复杂,它受很多因素的影响,如何有效的减少或消除燃油在生产、运输中产生的静电,确保燃油及石油产品安全运输,减少静电事故,有重要的经济意义和社会意义。 在石油及石油制品储运过程中,如油库、油罐、输油管道、油轮及油槽等场所,特别是轻质油品,如煤油、汽油、航空煤油,因其电阻率较高,更易积聚电荷,发生静电灾害事故。美国石油企业平均每年发生静电灾害十余起,日本平均每年发生静电灾害二十余起。据壳牌石油集团的一项专题报告指出,装卸或运输石油及石油产品,因静电放电(ESD)引起的火灾、爆炸事故在全世界普遍存在,造成的经济损失十分巨大。国际航运协会(ICS )、国际石油公司海运论坛(OCIMF )和国际港口协会(IAPH )共同制订的国际法规ISGOTT 中指出:全世界每年平均有6~10次特大事故,是在装油、卸油时发生的。至于公路油罐车和铁路槽车因ESD 引起的一般事故或小型事故,时有发生。为了减少和预防因ESD引发的事故,一方面,国际组织及国际集团公司不断修订更严格的技术规程和技术标准,不断提高技术管理水平。另一方面,国际组织与国际集团公司投入人力物力开展技术研究与技术开发,寻求防治ESD的关键技术。 我国对静电放电造成的危害有很高的认识,但对消除油品静电的技术报道并不多。国内的专家从80年代起对日益增加的石油工业静电事故进行了大量的研究,并且翻译出版了大量的静电防治的出版物。由于我国对石油工业静电方面的防治起步比较晚,再加上石油工业静电机理复杂,干扰因素多的特点,因此,我

(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

液体静电的防护措施(新版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 液体静电的防护措施(新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

液体静电的防护措施(新版) 除基本措施中(2)(6)(8)(13) 条最常用外,还可以采取以下几条: (1)绝缘性液体产生的流动静电大体上与其在管道内的流速平方成正比,因此管线中液体的流速对起电影响很大,管线中液体的最大流速可参考表4—1。 (2)烃类液体对罐车等大型容器的罐装,以底部进油为宜。若只能采用顶部进油时,则其注油管应伸人罐内接近罐底。否则在注油管未浸入液面前其流速应抑制在lm/s以内。 (3)为减少起电,烃类液体中应避免混入其他不相溶的第二相杂质,如水等。因此应尽可能减少和排除槽底和管道中的积水。若管道内明显存在第二物相时,其流速应控制在lm/s以下。 (4)当液体带电很高时,例如在精细过滤器的出口,可先通过流

速缓和器,待大部分静电消散后再输出,缓和器可以是一个小容器,或是一个大直径管子。带电液体在缓和器停留的时间,一般可按缓和时间的3倍来设计。 (5)设备在罐装、循环或搅拌等操作中禁止进行取样、检尺或测温等现场操作。在设备停止运行后,仍需静置一段时间才允许进行上述操作。所需静置时间见表4—2。对铁路槽车油罐车则需静置2min 以上。对金属材质制作的取样器、测温器及检尺等在操作中应与大地进行联接(可用导静电绳索与已接地的构件相接)。有条件时应采用自身具有防静电性能的工具。(6)当在烃类流体中加入抗静电添加剂来消除静电时,应注意其容器应是导电的并可靠接地,还需定期检测其电导率,以便保持在规定要求以上。 (7)当不能以控制流速等方法来减少静电积聚时,可以在管线的末端,装设液体静电消除器以限制出口后液体所带的静电。 (8)当用软管输送易燃液体时,应使用导电胶管或内附金属丝、网的橡胶管,且在相接时应注意静电的导通性。 (9)在使用小型便携式容器灌装易燃绝缘性液体时,宜用金属容

7.永久抗静电剂的种类及特色

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 polymer antistatic agents Abstract: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 mechanism 1.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]

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

(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

basf抗静电剂

Characterization Irgastat P are polymeric systems based on polyamide/polyether block amides Applications Irgastat P is recommended,where a permanent antistatic effect is sought,in applications such as electronic and industrial packaging,housings and parts of business machines.Products can be used in thermoplastic poly-mers,transparent film,fiber or molded applications.Outdoor applications require testing to determine the suitability of Irgastat P under UV-exposure conditions. Irgastat P products are polymeric materials incorporated as melt additive.Electric resistivity is reduced by formation of a conductive percolating net-work.Irgastat P 18FCA and P 22is forming a more distinct fiber network as opposed to Irgastat P 16and P20thus requiring lower addition levels. Irgastat P 16and P 20can generally be added at higher levels thus providing a larger processing window: High shear forces or post orientation of the polymer might inhibit develop-ment or damage the conductive network and therefore negatively impact performance. ?=registered Trademark of Ciba Holding Inc. Irgastat ? P Irgastat P 16,Irgastat P 18FCA,Irgastat P 20,Irgastat P 22 Permanent Antistatic Additives Host matrix Irgastat P 16/20Irgastat P 18FCA/22

高分子型抗静电剂的发展状况

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/e91942141.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]。

化妆品中常用的表面活性剂综述

题目:综述化妆品中常用的表面活性剂 AAS 阴离子 酰胺基及其盐N-。AAS氨基酸的氨基酰化后制得。氨基酸属于两性,但酰化后变成阴离子由α-用途:香波:增泡和稳泡,头发亲合性强,改善梳理性,减少静电;皮肤清洁剂:治疗面部粉刺,可与水杨酸和过氧化苯甲酰等匹配而不影响其活性;口腔制品:口腔清洗剂,抑制己糖激酶的生长,防止牙齿腐烂;含药化妆品:去屑香波、治疗粉刺膏霜等。香皂和添加剂等…安全性: 已在化妆品和洗涤用品应用几十年,非常温和,对皮肤不会产生过敏和刺激,安全性非常高。 羧酸(酯)盐 一般指单价羧酸(酯)盐型。 用途:很广泛,用于制备O/W型膏霜或乳液。主要用作皂基、各种乳液和膏霜基体。

安全性:呈碱性,稍微有刺激的感觉。 硫酸(酯)盐 用途:O/W型乳化剂、润湿剂和悬浮剂,是香波和皮肤清洁使用较广泛的AAS之一。一般与其它AAS复配来增加泡沫的稳定性和粘度,并降低对皮肤的脱脂能力。 安全性:高浓度时有刺激性。但在化妆品的使用条件下是安全的。 用途:香波的主要表面活性剂,也用于皮肤清洁和沐浴制品,较少用作乳化剂。一般与其它AAS(阴、两性、非离子)复配。 安全性:与AS相近,但刺激性略低于AS。 磺酸盐 用途:去污力太强,因此在化妆品中应用不广泛,主要用于洗衣粉。 安全性:对皮肤中等刺激,容易脱脂而变得干燥粗糙,用三乙醇胺盐复配可降低刺激性。 用途:成本低,稳定性好,刺激性地,去污能力好,很有前途的AAS。 安全性:对皮肤无致敏作用。 阳离子AAS 烷基咪唑啉盐 用途:用于香波、护发素和一些护肤品中,用作调理剂、乳化剂、抗静电剂和抗菌剂等。 安全性:pH值较高,对皮肤和眼睛有较大刺激性。制成盐后刺激性大大降低。 乙氧基化胺类 氨基上的氢被乙氧基取代。 用途:乳化剂和调理剂 安全性:浓液对眼睛和皮肤有刺激,但作为调理剂加入到化妆品中是安全的。 季铵盐 是应用最广的阳离子AAS。取代基可以是亲水基或亲油基,因此其润湿、发泡、乳化作用差别很大。季铵盐碱性较强,在酸碱中都稳定,热稳定性也好。 突出特性:对有负电荷的固体表面的吸附和杀菌消毒作用。 复配时禁配阴离子AAS、氧化物、柠檬酸钠蛋白质或一些高分子化合物等。 其化学结构(一个带正电的N原子围绕着一个或多个烷基团)使得它易于亲和头发,因此用作调理剂,而且很安全、稳定。 阳离子纤维素聚合物 又叫聚纤维素醚季铵盐,是由纤维素季铵化后的产物,属于聚季铵盐类。 聚季铵盐-10:对头发和皮肤都有很好的护理调节作用,皮肤如丝一般平滑,富弹性,对头发末梢分叉具有修补作用,与阴、两性、非离子AAS都有良好的配伍性和相容性,无刺激。代表产品有JR-400、JR125等。聚季铵盐-4:CelquatH-100、CelquatL-200等,水溶性,超强的配伍性。很好的成膜性,光亮、坚韧,广泛用于发用品和护肤膏霜中。 还有聚季铵盐-11、聚季铵盐-6、聚季铵盐-7、聚季铵盐-22、聚季铵盐-39等。 瓜尔胶羟基丙基三甲基氯化铵 白色或黄色粉末,加水时略变浑浊。对头发有明显的亲合力,有调理性,抗静电。几乎能和所有化妆品表面活性剂配伍。 用途:洗发和护发的多功能添加剂,可作为调理剂、后处理剂、抗静电剂、增稠剂、稳定剂。改善湿发梳理性,意味着干发手感更光滑、柔软、自然飘散。发品中适用量为%。 两性离子AAS 甜菜碱类 基本结构是由季铵盐型阳离子和羧酸型阴离子(或硫酸酯、磺酸酯)组成。它不表现阴离子的性质:在中性和碱性环境下呈两性,在酸性环境下成阳离子性质。除非pH值很低会与阴离子AAS产生沉淀外,可与

抗静电剂TM

抗静电剂TM 主要成分:三乙醇胺 国标编号: CAS: 102-71-6 中文名称: 三乙醇胺 英文名称: triethanolamine 别名: 分子式: C6H15NO3分子量: 149.19 熔点: 20 密度: 1.12 蒸汽压: 185 溶解性: 易溶于水。 稳定性: 外观与性 状: 无色油状液体或白色固体, 稍有氨的气味。 危险标记: 用途: 用作增塑剂、中和剂、润滑剂的添加剂或防腐蚀剂以及纺织品、化妆品的增湿剂和染料、树脂等的分散剂。 第一部分:化学品名称 化学品中文名称:三乙醇胺 化学品英文名称:triethanolamine 中文名称2: 英文名称2: 技术说明书编码:1596 CAS No.:102-71-6 分子式:C6H15NO3 分子量:149.19 第二部分:成分/组成信息 有害物成分含量CAS No. 三乙醇胺102-71-6 第三部分:危险性概述 危险性类别:

侵入途径: 健康危害:本品对局部有刺激作用。皮肤接触可致皮炎和湿疹,与过敏有关。本品蒸气压低,工业接触中吸入中毒的可能性不大。 环境危害: 燃爆危险:本品可燃,具刺激性,具致敏性。 第四部分:急救措施 皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入:脱离现场至空气新鲜处。就医。 食入:饮足量温水,催吐。就医。 第五部分:消防措施 危险特性:遇明火、高热可燃。 有害燃烧产物:一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。 灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至灭火结束。处在火场中的容器若 已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上撤离。用水喷射逸出液体,使 其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。灭火剂:水、雾状水、抗 溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。 建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。若是 液体,防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土、蛭石或其 它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏: 构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理 场所处置。若是固体,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。若大 量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项:密闭操作,注意通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作 服,戴橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系 统和设备。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损 坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残 留有害物。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合

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

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,并能增加油膜强度,减少摩擦损耗和纺纱工序的白粉,防止和抑制烷基硫酸酯和

绿典的非离子抗静电剂增重剂

绿典的非离子抗静电剂增重剂 杭城持续了1个多月的高温,迟迟不肯退下。在这种干燥烘热的环境下,生产布料的车间难免要忍受静电的骚扰。非离子抗静电剂LD-9400H对于外行看来这也许很陌生,但是在布料生产厂家缺少了非离子抗静电剂LD-9400H增重剂LD-4866,在生产过程中就会出现各种恼人问题。 在杭州绿典化工有限公司的客户群中,有很大一部分是做布料的加工处理。这段时间有些客户来向杭州绿典化工有限公司求助说布匹在生产过程中, 在落布的时候布容易被吸住而粘在一起,导致布匹被滚筒带上去而卷布,影响了生产的效率和增加了次品率;更有一些客户向杭州绿典化工有限公司求助说在定型机后面包装布的工人称有电手的感觉。出现这些问题的种种原因是由于面料和机器的摩擦,再加上外界环境的干燥烘热导致了静电聚集在面料的表面。如果没有经过非离子抗静电剂LD-9400H增重剂LD-4866的处理,这些静电是很难被导出的。而当静电荷达到一定数量的时候,人就会有被电的感觉和啪啪的声响,严重的话还会引起电伤。而非离子抗静电剂LD-9400H增重剂LD-4866就可以导出静电荷,静电就不容易聚集了,在布匹的加工处理时可以防止以上一切状况的发生。 客户在听到这一席话后对杭州绿典化工有限公司的非离子抗静电剂LD-9400H增重剂 LD-4866很感兴趣,希望我们可以给他打个样,看看是否有这样的效果。以下就是我们的销售经理和实验室人员操作的步骤了: 1.称取非离子抗静电剂LD-9400H 5kg,然后加入到盛有25kg的自来水的桶中,充分搅拌均匀备用。 2.取1中配好的液体4kg加入到配料槽中,把水位加至200L的位置,开动搅拌机搅拌均匀。 3.把2中配好的浸轧液放下到轧槽中,开动定型机开始定型处理。 当杭州绿典化工有限公司销售经理将处理好的布样放在定型机上,客户可以看到,在定型机后面的落布不会被卷起来了,用手触摸没有触电的感觉,那说明包装工在包装时也不电手了。客户经过亲身试验以后,对我们的产品表示认可,可以投放生产使用。

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