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。
按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分子型等；按使用方法可分为外涂型和内添加型两大类。
抗静电剂或其组分应具备以下条件：用量小但抗静电作用大，抗静电效果持久，对光、热稳定、与聚合物相容性良好，不降低聚合物的性能，不影响成型加工性能，耐化学品，无毒，廉价。
抗静电剂的选用和最佳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。
抗静电剂的分类：抗静电剂的种类很多,常用的分类方法有两种,即按使用方法和结构分类。
1．按使用方法分类普通抗静电剂主要是表面活性剂，按照使用方法分为表面涂覆型和内添加型两种。
（1）表面涂覆型抗静电剂是将抗静电剂组分溶解于水、醇等合适溶剂中配成一定浓度的抗静电剂溶液，通过刷涂、喷涂和浸涂等方法涂覆于高分子材料制品表面，随后干燥蒸发除溶剂得到表面被抗静电剂分子包覆的高分子制品。
表面为涂覆型抗静电剂多选用离子型表面活性剂。
抗静电效果是：阳离子型表面活性剂＞两性＞阴离子型＞非离子型。
表面涂覆型抗静电剂优点是操作简便，用量较少，速效且适用面广，不影响高分子材料制品的成型加工性能和力学性能。
缺点是容易因摩擦、洗涤而从材料表面脱离，从而失去抗静电效果，因此只能提供暂时的或短期的抗静电效果。
为了改善抗静电效果的持久性，要提高抗静电和聚合物制品表面的黏附力。
近年来国外采用高分子型表面活性剂作为抗静电涂层，即所谓的分子涂覆技术体系。
（2）内添加型抗静电剂在成型加工前，将抗静电剂和聚合物树脂按照一定比例混合，然后成型加工制备高分子抗静电制品的方法叫内部混炼法，所用的表面活性剂被成为内添加型抗静电剂，均匀分布在整个聚合物本体。
由于表面活性剂与高分子链的相容性较差，加工后经过一段时间，表面活性剂分子会由高分子材料本体向表面迁移，沿着垂直于制品表面的方向形成一定浓度的梯度，在表面形成稳定的具有一定浓度的、均匀的、具有取向特征的且浓度大于聚合物本体的抗静电剂分子层。
由于空气中的水分子和表面活性剂亲水基之间具有较大的亲和性，使得表面活性剂层分子的亲水基伸向空气一侧，亲油基植于树脂内部。
此类抗静电剂以非离子表面活性剂为主，同时阴阳离子表面活性剂也有一定的使用。
(3)表面活性剂:在水中能离解出具有表面活性的阴离子的一类表面活性剂叫做阴离子表面活性剂。
阴离子表面活性剂按其亲水基一般分为：羧酸盐型、磺酸盐型、硫酸盐型和磷酸盐型。
其中磺酸盐型产量最大，应用最广，其次是硫酸盐型。
在水中能离解出具有表面活性的阳离子的一类表面活性剂叫阳离子表面活性剂。
就其结构而言，它至少含有一个长链疏水基，通常是由脂肪酸或石油化学品衍生而来的。
大多数商品的表面活性剂都是由复杂的混合物组成。
阳离子表面活性剂按其结构可分为开链脂肪胺盐，亲油基通过中间键与N相连的胺盐，最重要的是季胺盐。
在水中不离解成离子状态，表面活性由中性分子体现的表面活性剂叫非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂按其亲水基的结构不同，可分为聚氧乙烯型非离子表面活性剂、多元醇型非离子表面活性剂、烷基醇胺型非离子表面活性剂、聚醚型及氧化胺型非离子表面活性剂。
随着石油工业的发展，环氧乙烷供应量增加，聚氧乙烯型非离子表面活性剂得到迅速发展，成为非离子表面活性剂中产量最大、品种最多、应用最广的一族。
2．根据结构分类：（1）表面活性剂类抗静电剂表面活性剂是一类能够吸附在相界面上，从而能大大降低两相界面之间表面能（表面张力或界面张力）的分子。
表面活性剂分子一般是一端带有一个或者多个极性基团的碳氢化合物。
根据抗静电剂分子中的亲水基能否电离，可以分为离子型和非离子型。
如果亲水基电离后带负电荷即为阴离子型，反之则为阳离子型。
如果抗静电剂分子中具有两个以上的亲水基，而电离后又分别带有正负不同电荷时，则为两性型抗静电剂。
含羟基、醚键、酯键等抗静电剂不电离，所以被称为非离子型抗静电剂。
（2）高分子型抗静电剂它是一种分子内含有聚环氧乙烷、聚季铵盐结构等导电性单元的高分子聚合物，不同于传统的表面活性剂类抗静电剂，因为亲水性高分子聚合物与基础树脂不兼容，普通共混方法不可能得到满意结果。
因此，利用聚合物合金化技术是保证改性制品具有优异抗静电性、耐热性、抗冲击技术的关键。
由于亲水性高分子聚合物与基础树脂之间以合金形式共混，均匀而细微地分散成线状或网状“导电通道”。
亲水性聚合物在特殊相容剂存在下，经较低的剪切力拉伸后，在基体高分子表面呈微细的筋状，即层状分散结构，而中心部分则接近球状分布。
这种“蕊壳”结构中的亲水性聚合物的层状分散状态能有效地降低共混物表面电阻，并且具有永久抗静电性能。
主要特点如下：具有持久的抗静电效果；不受摩擦、洗涤等应用条件的影响；对空气的相对湿度依赖性小；带电压低，且衰减速度快；热稳定性好，不影响制品的耐热性；适用的树脂面较广等优点。
高分子型抗静电剂的主要品种有：聚醚型、季氨盐型、磺酸型、酸的接枝共聚物、离子型。
主要生产厂家有日本的三洋化成、住友精化、住友科学工业、第一工业制药，瑞士的汽巴精化、科莱恩，美国的威科、大湖等。
高分子型抗静电剂的添加量是低分子型抗静电剂的5-15倍，此外，永久性抗静电剂的相容剂和加工条件的选择等关键技术还需不断改进和完善，也制约着它的应用。
三．抗静电剂的选择和用量：热塑性塑料的加工主要采用复合型抗静电剂。
抗静电剂的不断迁移可使塑料制品保持长期持续的抗静电效果。
添加型抗静电剂品种和用量的确定和选择一般凭试验或经验作调整。
几类最重要的常用内添加型抗静电剂及常用用量见表1。
表1几种添加型抗静电剂的用量塑料加工过程中，抗静电剂必须承受160~300℃的加工温度。
在此热历程中，抗静电剂挥发性不能过大，不能和聚合物或其降解产物或其他的添加剂发生副反应。
在很多情况下，含氮物质不适用于PVC，因其碱性部分可促进PVC的降解，生成黑色产物。
使用磺化烷烃时，正确选择PVC的热稳定剂非常重要。
它们之间可能发生反应，例如，铅、钡/镉和磺化烷烃反应变成红色或棕色。
通常在塑料加工过程中，抗静电剂和其他添加剂、颜料一起在混合设备中进行共混。
采用预混（如在转鼓式混合器）的方法可以先将添加剂均匀地分散在塑料颗粒中。
由于它们部分不相容，具有一定的滑脱效应，给挤出造粒带来困难。
少量的增摩填料（如SiO2）的加入对解决这个问题有所帮助。
液体抗静电剂也可以通过进料泵直接进入挤出机的熔融段。
抗静电剂的添加量要根据抗静电剂本身的品质、树脂种类、加工条件、制品形态以及对制品抗静电效果要求的程度来确定。
添加量一般为0。
3%-3%就可以得到较好的抗静电效果，抗静电功能母料可以将抗静电剂和其他的助剂的添加量增大到10-100倍左右，即为3%-30%左右。
四．我司抗静电剂相关产品简介：1. 抗静电剂AM:熔点40℃-50℃,属于酯+胺复配型,缺点,颜色容易变黄.加工过程螺杆易打滑。
评估选用抗静电剂产品时候主要是看1）静电性能2）加工是否顺利3）对成品其他性能方面的影响。
AM在有填充料体系中加工，要适当提高抗静电剂添加比例。
如果是用AM做成的抗静电母料，推荐使用在新料当中。
2. 抗静电剂A V-400（乙氧基化胺）：液体状态适用于PP、PE做母料的产品体系。
A V-400产品可以应用于除PC、PVC以外的所有塑料制品，抗静电性能一般，极性一般。
3. 抗静电剂129（单甘酯）：分子式C21H42O4，相对分子量：358.0 分子结构式：C17H35COO CH2CH OHCH2OHC16 60%棕榈油C1840% 40℃-45℃C16 40%牛羊油C1860% 45℃-50℃天然油脂C1250%椰子油15℃以下变固态长链椰子油PS（C12-C14）C1850%C2210% 芥酸酰胺菜籽油C1840%C1650%4. 我司A8-95G颗粒产品，是山嵛胺+EO 合成体系，熔点有所提高，约70℃-80℃。
A8-95产品主要应用在BOPP抗静电领域，为氢化牛脂胺聚氧乙烯醚类。
化学结构式：C17H35CH2N CH2CH2OHCH2CH2OH5. 胺类抗静电剂特性：在相对湿度高时，容易形成网状结构，抗静电效果比酯类要好。
