聚烯烃用抗静电剂发展状况
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第34卷增■.20()6年5月塑料工业CHlNAPLASTlCSINDUSTRll-永久型抗静电剂的研究进展李书娟,冯钠。
,张志永(大连轻工业学院化工与材料学院,辽宁大连116034)摘要:介绍了高分子永久型抗静电剂的特点,作用机理和目前的应用概况。
高分子永久型抗静电剂对空气的相对湿度依赖性小,抗静电效果持久,无诱导期,不受擦拭和洗涤等条件影响。
高分子抗静电剂在基体树脂中形成网络结构,树脂中聚集的电荷通过形成的导电通路得以释放。
关键词:永久型;抗静电剂;渗滤网络ProgressiIIStudyofPermanentAntistaticAgentUShu.juan,FENGNa,ZHANGZhi—yong(Dept.ofcheIIlicalaIldMaterialEng.,DalianInstituteofLi曲tIndustry,Dalian116034,china)Abstract:TheantistaticmechanismaIld印plicationofpolymerantistaticagentsintroduced.f'olymeranti—staticagentshaVelittlerelationtorelatiVehumiditiy,mctionandwashing,andthepIDcessofantisticcouldpersistforlongtime.ThepolymerantistaticadditiVefon璐anetworkthmughoutthepolymermatrix,asresultthereareconductivepathwaysthmughthepolymer,overwhichbuilt-upchargecouldbegmunded.Keywrords:Pe姗a11en£;AntistaticAgent;PercolationNetwork大多数高分子材料在生产和使用中易产生静电积累,从而造成静电吸尘、静电放电等不良现象。
抗静电剂在聚烯中的应用现状及发展趋势【摘要】简述了静电产生的危害,及聚丙烯要进行抗静电处理的原因,说明了静电产生的机理,抗静电剂的类型和特性,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】抗静电剂;聚丙烯1.前言聚丙烯(PP)是一种应用十分广泛的通用热塑性塑料,由丙烯聚合而得到,它的产量仅次于聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)而位于第三位的通用大品种塑料。
PP 具有原料来源丰富、合成工艺较简单、质轻、性价比高、加工成型容易等优点。
其屈服强度、拉伸强度、表面硬度及弹性模量均较优异,并有突出的环境应力开裂性和耐磨性,因此得到迅速发展,已广泛用于工业生产的各个领域。
然而, 在日常生活生产中,静电现象经常出现。
许多物体都会因摩擦而带静电。
过去天然材料摩擦引起的静电现象往往被人们忽视,但随着石油化工的发展,塑料、化学纤维等高分子材料制品的问世,静电问题越来越引起人们的重视。
在日常生活和现代工业生产中,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,而造成重大损失和灾难。
如在纺织工业中合成纤维的生产和加工;电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、贮放,由于静电荷的积累往往会造成重大损失;化工、炼油业、采矿业以及军事工业中,由各种非金属材料的应用而引起的静电积累所造成的危害也屡见不鲜;在塑料加工、感光材料、印刷业等也常遭静电干扰;聚合过程中静电造成的结垢现象,对连续聚合过程非常不利,造成经济损失;在日常生活中,衣物带电常使人产生电击。
因此分析静电产生原因和危害,研究静电消除方法,具有重要的现实意义。
特别对于PP来说,它是高绝缘性材料,体积电阻率达1016~1018Ω·cm,表面电阻率为1016~1017,在摩擦、剥离或感应过程下表面会产生静电荷,使其容易产生静电危害,这大大限制了其应用领域。
因此,PP材料的抗静电问题已引起人们的普遍关注。
抗静电剂的研究现状及发展化抗静电剂是一种用于阻止物体表面产生静电并减少静电的物质。
它们可以广泛应用于电子、纺织、塑料、化妆品等领域,对于防止静电引起的火灾、电击和材料损坏起到至关重要的作用。
目前,对于抗静电剂的研究主要集中在材料的开发和应用。
在材料方面,研究者们不断探索新型抗静电剂材料,以提高其抗静电性能和环境友好性。
传统的抗静电剂主要包括离子型抗静电剂、聚合物型抗静电剂和导电材料。
离子型抗静电剂通过分解产生带电气体来抵消物体表面的电荷,但存在环境污染的问题;聚合物型抗静电剂通过质子共轭结构来吸纳电荷,但在高湿度环境下效果较差;导电材料则是直接利用电子流动来消除电荷,但容易导致导电性增加而引起火灾风险。
因此,近年来,研究者们致力于开发新型抗静电剂材料,如抗静电纳米复合材料、多相界面改性和纳米孔结构调控。
这些新材料具有优异的抗静电性能和低环境污染,显示出很大的应用前景。
此外,抗静电剂的发展也离不开应用技术的突破。
近年来,随着纳米技术、复合材料和无机化学领域的发展,抗静电剂的应用技术也得到了显著提升。
例如,利用纳米技术可以制备出尺寸微小的纳米颗粒,增加表面积和界面效应,提高抗静电剂的附着性和稳定性。
复合材料的使用也能够改善抗静电剂的导电性能和机械强度。
此外,利用无机化学的方法可以改善材料的导电性能和稳定性,使抗静电剂在不同环境中都能够有效地发挥作用。
未来,抗静电剂的发展趋势将更加注重功能化和绿色化。
功能化的抗静电剂不仅可以抵消电荷,还具有其它特殊的功能,如抑菌、防腐、抗污染等。
这些功能化的抗静电剂可以更好地满足不同领域的需求。
在绿色化方面,抗静电剂应该避免使用对环境有害的成分,降低对人体和环境的损害。
因此,在抗静电剂的开发过程中应重点考虑材料的可降解性、可再利用性和生态友好性。
总之,抗静电剂作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。
通过不断地研究和发展,我们将能够制备出具有优异抗静电性能和环境友好性的新型抗静电剂,满足不同领域对静电问题的需求。
塑料抗静电剂市场分析报告1.引言1.1 概述塑料抗静电剂在当今的塑料工业中扮演着非常重要的角色。
随着塑料制品的广泛使用,静电现象在生产、运输和使用过程中经常出现,给生产和使用带来了诸多问题和隐患。
因此,塑料抗静电剂的市场需求也越来越大。
本报告旨在对塑料抗静电剂市场进行深入分析,从市场现状、需求分析和发展趋势等方面全面展现塑料抗静电剂市场的情况,为相关企业和投资者提供参考和分析依据。
文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的布局和主要内容进行简单介绍。
示例内容如下:"1.2 文章结构:本报告将对塑料抗静电剂市场进行全面分析,包括市场现状、市场需求分析和市场发展趋势等方面的内容。
首先,我们将介绍塑料抗静电剂市场的概况和发展背景,然后分析市场的需求情况,最后探讨市场的未来发展趋势。
通过对市场现状和未来发展的深入分析,本报告将为读者提供全面的市场信息,并为相关企业和投资者提供决策参考。
"1.3 目的本报告的目的是对塑料抗静电剂市场进行深入分析,以便了解当前市场的现状、需求和发展趋势。
通过对市场的分析,找出塑料抗静电剂市场存在的潜在机会和挑战,并提出相关建议,帮助相关企业制定合理的市场战略,促进该市场的健康发展。
同时,本报告也旨在为投资者提供有价值的市场参考,帮助他们做出更明智的投资决策。
1.4 总结总结部分:在本报告中,我们对塑料抗静电剂市场进行了全面的分析。
通过对市场现状、需求分析和发展趋势的研究,我们发现了塑料抗静电剂市场潜在的机会和挑战。
虽然市场存在一些挑战,但随着塑料行业的发展和技术的进步,塑料抗静电剂市场仍然具有巨大的发展潜力。
我们建议市场参与者应该加强技术创新,提高产品质量,拓展市场渠道,以应对市场的挑战并抓住机会。
希望本报告能够为相关行业提供有益的参考,促进市场的健康发展。
2.正文2.1 塑料抗静电剂市场现状塑料抗静电剂是一种专门用于塑料制品的添加剂,可以有效降低塑料制品表面的静电电荷,避免静电对产品带来的负面影响。
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电剂分子缺损,抗静电性能下降,但与此同时,树脂内部的抗静电剂会不断渗出到表面,向表面迁移,补充缺损的抗静电剂分子的导电层并且形成水吸附层,通过吸附层使电导率提高。
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)07-0011-05Current 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。
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 generalSituation of the StudyWang 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 resistancehigh polymer materials surface resistivity decreased to 1010 Ω the following, so as to reduce the high polymer materials in processing and in the process of using electrostatic accumulation. In order to avoid electrostatic accumulation cause fire and explosion accident. Antistatic agent can be divided into internal antistatic agent and external antistatic agent. This paper introduces several kinds of antistatic agent, this paper expounds the resistance mechanism of electrostatic agent, and the development trend of the antistatic agent was further conjectureKeywords(Antistatic agent; Antistatic agent; Polyethylene glycol (peg) adipic acid phosphate ester; )前言:近年来,高分子合成材料因具有质轻价廉、外观优美、电绝缘性好以及易成型加工等优点而广泛应用于国民经济和日常生活的各个领域。
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电剂分子缺损,抗静电性能下降,但与此同时,树脂内部的抗静电剂会不断渗出到表面,向表面迁移,补充缺损的抗静电剂分子的导电层并且形成水吸附层,通过吸附层使电导率提高。
2024年抗静电剂市场规模分析引言静电是物体表面带电状态引起的现象。
它在许多行业中都会造成问题,如电子制造、塑料加工、化工等领域。
为了解决静电问题,抗静电剂被广泛应用于各个行业。
本文将对抗静电剂市场规模进行分析。
市场概述抗静电剂市场是一个庞大且不断增长的市场。
随着各行业对静电问题的关注度不断提高,抗静电剂市场也迅速发展。
抗静电剂通过改变物体表面的电导性来消除或减少静电现象,因此它在许多领域中都具有广泛的应用前景。
市场驱动因素1. 行业需求增加随着电子产品的普及以及电子制造业的快速发展,对抗静电剂的需求不断增加。
电子产品的生产过程中,静电会对元器件造成损害,因此需要使用抗静电剂来保护产品质量。
2. 制造业发展各个制造行业对抗静电剂的需求也在不断增加。
塑料加工、化工等领域中都会遇到静电问题,使用抗静电剂可以减少产品缺陷率,提高生产效率。
3. 技术创新随着科技的进步,新型抗静电剂的研发不断涌现。
这些新型抗静电剂具有更好的效果和更高的安全性,因此受到市场的欢迎。
技术创新推动了抗静电剂市场的发展。
市场分析1. 市场规模抗静电剂市场规模呈现出稳步增长的趋势。
根据市场研究公司的数据,抗静电剂市场在过去几年中每年以10%的速度增长。
预计未来几年,市场规模将继续保持增长。
2. 市场份额目前,全球抗静电剂市场呈现出竞争激烈的局面。
市场上存在着多家知名的抗静电剂制造商,它们拥有大部分的市场份额。
然而,随着新型抗静电剂的涌现,市场份额可能会发生变化。
3. 地区分布抗静电剂市场的地区分布不均衡。
亚洲地区拥有世界上最大的抗静电剂市场份额,尤其是中国和日本。
北美和欧洲地区也是重要的市场,而其他地区的市场规模较小。
4. 应用领域抗静电剂的应用领域广泛,涵盖了电子制造、塑料加工、化工、纺织、食品包装等多个行业。
电子制造业是抗静电剂的主要应用领域,其对市场规模的贡献最大。
市场前景抗静电剂市场前景广阔。
随着各行业对静电问题的关注度不断提高,抗静电剂市场将继续保持增长。
抗静电剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录概述 (4)一、2023-2028年抗静电剂产业发展战略分析 (5)(一)、树立抗静电剂行业“战略突围”理念 (5)(二)、确定抗静电剂行业市场定位,产品定位和品牌定位 (5)1、市场定位 (5)2、产品定位 (6)3、品牌定位 (7)(三)、创新力求突破 (8)1、基于消费升级的技术创新模型 (8)2、创新促进抗静电剂行业更高品质的发展 (9)3、尝试格式创新和品牌创新 (10)4、自主创新+品牌 (11)(四)、制定宣传方案 (12)1、学会制造新闻,事件行销--低成本传播利器 (12)2、学习通过出色的品牌视觉设计突出品牌特征 (12)3、学会利用互联网营销 (13)二、抗静电剂业发展模式分析 (13)(一)、抗静电剂地域有明显差异 (13)三、抗静电剂企业战略目标 (14)四、2023-2028年抗静电剂业市场运行趋势及存在问题分析 (14)(一)、2023-2028年抗静电剂业市场运行动态分析 (14)(二)、现阶段抗静电剂业存在的问题 (15)(三)、现阶段抗静电剂业存在的问题 (15)(四)、规范抗静电剂业的发展 (17)五、抗静电剂行业(2023-2028)发展趋势预测 (18)(一)、抗静电剂行业当下面临的机会和挑战 (18)(二)、抗静电剂行业经营理念快速转变的意义 (19)(三)、整合抗静电剂行业的技术服务 (19)(四)、迅速转变抗静电剂企业的增长动力 (19)六、关于“十四五”抗静电剂业发展战略规划的建议 (20)(一)、抗静电剂业“十四五”战略规划简介 (20)1、抗静电剂业的社会化 (20)2、大规模的抗静电剂业 (21)(二)、“十四五”期间抗静电剂业的市场应用方向 (21)(三)、十四五”期间抗静电剂业的发展重点 (22)七、2023-2028年抗静电剂业竞争格局展望 (23)(一)、抗静电剂业经济周期分析 (23)(二)、抗静电剂业的增长与波动分析 (23)(三)、抗静电剂业市场成熟度分析 (24)八、抗静电剂行业企业差异化突破战略 (24)(一)、抗静电剂行业产品差异化获取“商机” (24)(二)、抗静电剂行业市场分化赢得“商机” (25)(三)、以抗静电剂行业服务差异化“抓住”商机 (26)(四)、用抗静电剂行业客户差异化“抓住”商机 (26)(五)、以抗静电剂行业渠道差异化“争取”商机 (26)九、抗静电剂行业风险控制解析 (27)(一)、抗静电剂行业系统风险分析 (27)(二)、抗静电剂业第二产业的经营风险 (27)十、抗静电剂成功突围策略 (27)(一)、寻找抗静电剂行业准差异化消费者兴趣诉求点 (27)(二)、抗静电剂行业精准定位与无声消费教育 (28)(三)、从抗静电剂行业硬文广告传播到深度合作 (28)(四)、公益营销竞争激烈 (29)(五)、电子商务提升抗静电剂行业广告效果 (29)(六)、抗静电剂行业渠道以多种形式传播 (29)(七)、强调市场细分,深耕抗静电剂产业 (30)十一、抗静电剂行业多元化趋势 (30)(一)、宏观机制升级 (30)(二)、服务模式多元化 (30)(三)、新的价格战将不可避免 (31)(四)、社会化特征增强 (31)(五)、信息化实施力度加大 (31)(六)、生态化建设进一步开放 (32)1、内生发展闭环,对外输出价值 (32)2、开放平台,共建生态 (32)(七)、呈现集群化分布 (32)(八)、各信息化厂商推动抗静电剂发展 (33)(九)、政府采购政策加码 (34)(十)、个性化定制受宠 (34)(十一)、品牌不断强化 (34)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (35)(十三)、一体式服务为发展趋势 (35)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (35)概述近年来,抗静电剂行业市场火爆,其应用场景跨越式发展的根本原因在于技术、安全和多样性的创新。
聚烯烃用抗静电剂发展状况摘要:论述了聚烯烃用抗静电剂作用机理,以及按化学结构分类,同时对抗静电剂使用条件,抗静电剂在国内外应用状况进行了介绍,阐述了抗静电剂在我国研究与发展状况。
关键词:聚烯烃抗静电剂使用条件发展抗静电剂是添加于塑料中或涂敷于制品表面,能够降低表面电阻和体积电阻,适度增加导电性,从而防止制品上积聚电荷的物资。
当塑料制品因摩擦而产生静电时,由于电阻很高,加之吸水性又低,形成的静电不易消去,静电压和容量的聚集增大,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,而且还可以影响制品使用性能。
所以,聚烯烃用抗静电剂的研究、生产是塑料助剂中发展较快的一种。
一、抗静电剂作用机理抗静电剂消除静电的方式主要有如下四种:(1)抗静电剂的亲水基增加制品的吸湿性,形成一个单分子的导电膜。
(2)离子型抗静电增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。
(3)电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙之间的介电性。
(4)增加制品表面的平滑性,降低其摩擦系数。
二、抗静电剂种类抗静电剂主要是一类表面活性剂物质,按使用方式可以分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类。
外部抗静电剂基本要求是牢固结合在树脂表面、抗静电效果好、适应于多种环境、不污染制品和环境;内部抗静电剂要求与树脂相容性好、不影响树脂物理性能、抗静电性能高且持久、耐热性好能经受住树脂高温加工、毒性小,特别要求与其他树脂助剂并用不产生相抗作用等。
常用抗静电剂按化学结构分主要有阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。
1.阴离子型抗静电剂该类抗静电剂分子活性部分主要是阴离子,如烷基磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、二硫代氨基甲酸盐、羧酸盐等。
该类产品主要用于化纤油剂和油品的抗静电剂,在塑料工业中除某些烷基磷酸酯和烷基硫酸酯用于PVC和聚烯烃作为内部抗静电剂使用,大部分用作外部抗静电剂。
其中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,是性能不错的永久性外部抗静电剂。
2.阳离子型抗静电剂该类抗静电剂主要包括各种胺盐、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抗静电剂,主要品种有硬脂酸三甲基氯化铵和硬脂酸二甲基戊基氯化铵常用于合成纤维抗静电剂,也作为塑料外部抗静电剂;烷基叔胺硝酸盐是重要塑料抗静电剂,代表品种为SN,采用硬脂酸与N,N-二甲基丙胺缩合,再与环氧乙烷和硝酸进行季铵化反应制得,广泛用作聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等内外抗静电剂;烷基叔胺硫酸酯盐是合成纤维重要抗静电剂,代表品种抗静电剂TM,是由三乙醇胺与硫酸二甲酯合成而得,主要用于丙烯腈纤维、聚酯、聚酰胺等合成纤维;硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基胺二氢磷酸盐是一种效果不错的塑料内外抗静电剂。
3.非离子型抗静电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,是合成材料良好的内部抗静电剂,主要有聚乙二醇酯或醚类、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪酸乙氧基醚等化合物。
其中甘油脂肪酸单和双酯、山梨糖醇脂肪酸酯等热稳定性好,并赋予制品透明性,适用于聚烯烃和软质PVC的内部抗静电剂;脂肪酸聚乙二醇酯与树脂相容性好,是聚烯烃良好的内部抗静电剂;脂肪醇或烷基酚为起始剂的环氧乙烷的加合物聚醚作为内部抗静电剂,适用于PVC、ABS、聚烯烃和聚苯乙烯等;长链烷基胺与环氧乙烷加合物是适应于聚烯烃、薄膜、板材和模塑制品的高效抗静电剂;烷基醚醇胺类化合物代表产品是美国氰胺公司的Cyastat 477,具有良好热稳定性,是高密度聚乙烯和聚苯乙烯的高效抗静电剂;脂肪酸烷醇酰胺及其酯作为抗静电剂适应于聚苯乙烯、硬质PVC及低密度聚乙烯。
4.两性型抗静电剂该类物质作为抗静电剂使用主要有季铵羧酸内盐、咪唑啉金属盐等。
如十二烷基二甲基季铵己内盐是几乎适合各种合成纤维的良好外部抗静电剂,同时也适于塑料和感光材料,作为内外部抗静电剂,能赋予材料良好耐热和附着性能;聚醚型季铵羧酸内盐也是一种效果不错的合成纤维用抗静电剂;咪唑类金属盐与多种树脂有良好相容性、热稳定性好,是聚烯烃优良的内部抗静电剂,也可以用于合成纤维。
三、抗静电剂的使用条件理想的抗静电剂应具有如下条件:(1)抗静电效能大而持久。
(2)耐热性好,在成型加工的高闻下或反复进行热加工时不分解。
(3)与塑料的相容性适中,既有一定的相容性,有具有一定的不相容性,在熔融加工时与树脂良好相容,但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渗出,形成新的分子层,恢复防电效能。
(4)不影响塑料的加工性能和制品性能。
(5)与其他助剂的相容性好。
(6)无毒、无臭、对皮肤无刺激。
价格低廉。
四、抗静电剂应用状况抗静电剂在全球将有广泛的应用。
北美地区抗静电剂市场2011年将以年均6%左右的速度增长。
就其用途看,大多使用在电子家电产品以及食品包装材料上。
而从抗静电剂种类看,乙胺类多使用在聚烯烃上,做为电子设备包装;而季胺化合物则常使用在PVC,如工业传送带、磁片包装及瓶子等;脂肪酸酯类则多使用在聚烯烃内部抗静电用。
欧洲抗静电剂市场预计年增长率为 2.5%,就用途而言,主要使用在聚苯乙烯、ABS及其他苯乙烯系聚合物的处理过程,由于内添加剂型抗静电剂通常具有润滑的功效,故有时难以与润滑剂加以区分。
在日本,抗静电剂主要以0.1%~0.2%的浓度混合入塑料之中,其中聚丙烯是最常使用抗静电剂的塑料产品,其次为PVC及ABS。
日本2010年非离子型/阳离子型抗静电剂用量约为8000吨,未来年均增速为1%左右。
抗静电剂是近年发展较快的一类品种。
受电子和医疗等行业的带动,永久型抗静电剂发展尤为迅速,预计其增长率将是迁移型抗静电剂的两倍。
高分子型的永久抗静电剂是前景看好的产品,具有成型时在树脂中发挥分散固定的效果,而与低分子型(表面活性剂系)相比,又具有成型后效果直接显现、不挥发、不会受到接触污染、清洗后效果不会降低等特点,但属于高价位产品。
汽巴精化的永久型抗静电剂Irgastal P系列,可应用于热塑性塑料电子包装和医疗产品;卡博特公司的Cabelec 4701是具有永久抗静电效能的专用料;RTP公司推出PermaStat Plus系列产品,适用于生产医疗产品或电子设备中需要无尘、无静电的环境;Claruant Masterbatches公司和Goodrich公司也分别推出永久性抗静电母料。
五、我国研究与开发现状我国抗静电剂在20世纪80年代中后期开始发展,许多科研机构和生产企业陆续开发出一些品种,以非离子表面活性剂为主,目前常用的品种有,大连轻工研究院开发的硬化棉籽单甘醇、ABPS(烷基苯氧基丙烷磺酸钠)、DPE(烷基二苯醚磺酸钾);上海助剂厂开发目前多家企业生产的抗静电剂SN(十八烷基羟乙基二甲胺硝酸盐),另外该厂生产的抗静电剂PM(硫酸二甲酯与乙醇胺的络合物)、抗静电剂P(磷酸酯与乙醇胺的缩合物);北京化工研究院开发的ASA-10(三组份或二组份硬脂酸单甘酯复合物)、ASA-150(阳离子与非离子表面活性剂复合物)。
近年来又开发出ASH系列、ASP系列和AB系列产品,其中ASA系列抗静电剂由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子表面活性剂;ASB系列产品则为有机硼表面活性剂(主要是硼酸双多元醇脂与环氧乙烷加成物的脂肪酸酯)与其他非离子表面活性剂复合而成;ASH和ASP系列主要是阳离子与非离子表面活性复合而成,杭州化工研究所开发的HZ-1(羟乙基脂肪胺与一些配合剂复合物)、ECH(烷基醇酰胺);天津合成材料工业研究所开发的IC-消静电剂(咪唑-氯化钙络合物);上海合成洗涤剂三厂开发生产的SH系列塑料抗静电剂,已经形成系列产品,在使用效果和性能上处于国内领先地位,部分品种可以替代进口产品,如SH-102(季铵盐型两性表面活性剂)、SH-103、104、105等(均为季铵盐型阳离子表面活性剂),SH抗静电剂属于结构较新的带多羟基阳离子表面活性剂;济南化工研究所JH-非离子型抗静电剂(聚氧乙烯烷基胺复合物)等;河南大学开发的KF系列等,如KF-100(非离子多羟基长碳链型抗静电剂)、KF-101(醚结构、多羟基阳离子永久型炕静电剂)。
另外还有聚氧乙烯醚类炕静电剂,聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯专用抗静电剂202、203、204等;抗静电剂TM系列产品也是目前国内常用的抗静电剂,主要用于合成纤维领域。
由于一种抗静电剂在抗静电效果、持久性和对材料性能影响等方面有自已特点,所以大量开发几种表面活性剂复合而成的抗静电剂品种;另外从应用角度看,关于聚烯烃、聚苯乙烯、软质PVC等制品的抗静电技术已基本取得突破。
国内开发与生产基本能够满足需求,但是诸如硬质PVC、ABS及其他工程塑料存在的抗静电持久性差的问题尚没有完全解决,国内也在加快开发力度;国内广东工业大学和华南理工大学开发的采用鱼油改性作为抗静电剂值得关注,鱼油的主要成份是不饱和脂肪酸甘油酯,通过酯交换法,将鱼油与甘油进行醇解,在碱催化剂下制备甘油酯,作为抗静电剂,特别适合用于食品包装材料中;由于塑料等高分子材料实际使用抗静电剂量很少,采用混炼法添加抗静电剂很难均匀分布于制品中,因此采用母粒形式加入,因此抗静电母粒载体树脂选择和制备是非常关键和有意义的工作,在选择母粒的载体树脂时,为了确保抗静电剂的均匀分散,通常选用熔融指数较高的牌号,因此无论聚丙烯还是聚乙烯抗静电母粒的熔融指数都比基础树脂要高。
六、结束语综上所述,用于聚烯烃的抗静电剂生产技术已经取得了突破性进展,一些特殊领域的抗静电持久性仍需研究;有很大高分子型的永久抗静电剂是较为有潜力的一种,尤其是在精密的电子电气领域,利用聚合物合金化技术开发出高分子量永久型抗静电剂是发展方向。
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