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技術(shù)文章

搞靜電劑的種類(lèi)及應(yīng)用
目前實(shí)用的塑料抗靜電劑以表面活性劑和親水性高分子為主。
    表面活性劑作為抗靜電劑使用時(shí),要在材料表面形成抗靜電劑分子層。其分子的親油性基團(tuán)植于樹(shù)脂內(nèi)部,親水性基團(tuán)則在空氣一側(cè)取向排列。前者使抗靜電劑和塑料保持一定的相容性,后者吸附空氣中的水分子在材料表面形成一層均勻發(fā)布的導(dǎo)電溶液,或自身離子化傳導(dǎo)表面電荷達(dá)到抗靜電效果。
塑料抗靜電用的表面活性劑主要有以下品種:
    陽(yáng)離子型:季銨鹽、胺鹽等;陰離子型:磷酸鹽、磺酸鹽等;
    非離子型:多元醇、多元醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯附加物等;
    兩性型:季銨內(nèi)鹽、丙胺酸鹽等。
    表面活性劑可以用水、醇等溶劑配成溶液直接噴涂、浸漬或涂刷材料表面,脫除溶劑后形成抗靜電涂層。這種方法使用時(shí)以陽(yáng)離子型表面活性劑效果較好。
    但目前常用的使用方法是將表面活性劑混配到樹(shù)脂中,并均勻分布在聚合物內(nèi)。加工后,抗靜電劑分子會(huì)向外遷移,并形成抗靜電層。當(dāng)表面的抗靜電層缺失或損壞時(shí),內(nèi)部的抗靜電劑分子可以繼續(xù)向外遷移補(bǔ)充,所以具有持續(xù)的抗靜電效果。這種方法使用時(shí)非離子表面活性劑應(yīng)用較多。
    表面活性劑型抗靜電劑在使用過(guò)程中存在很多缺點(diǎn),如抗靜電效果缺乏長(zhǎng)效性、析出使表面變差、加工時(shí)受熱分解、對(duì)于溫度和濕度依賴(lài)性大等。而用各種親水性聚合物作為抗靜電劑可以解決以上問(wèn)題。將聚氧化乙烯(ＰＥＯ)等作為導(dǎo)電單元的各種親水性聚合物加入到基體樹(shù)脂中形成合金可長(zhǎng)效地保持抗靜電效果。這些含有導(dǎo)電單元的親水性化合物由于分子量較高而區(qū)別于低分子量的表面活性劑型抗靜電劑,稱(chēng)為高分子型長(zhǎng)久抗靜電劑。
    與塑料合金化的高分子抗靜電劑效果取決于其在樹(shù)脂中的分散程度和分散狀態(tài)。理想的分布狀態(tài)是抗靜電劑細(xì)微分布于基體樹(shù)脂中,其形狀呈筋狀或網(wǎng)狀,形成泄漏電荷的通路。這種分布狀態(tài)的實(shí)現(xiàn),取決于高分子抗靜電劑和基體樹(shù)脂的相容性和加工條件。可選擇合適的相容劑來(lái)調(diào)整抗靜電劑分散的粒徑,通過(guò)控制剪切速率和加工溫度使母體成分和分散相有合適的粘度差。這樣控制的微區(qū)結(jié)構(gòu)中,抗靜電劑形成良好的“導(dǎo)電路徑”。
    除了添加到樹(shù)脂中加工成具有抗靜電效果的聚合物合金外,高分子抗靜電劑也越來(lái)越多地涂覆使用。如將包含季胺離子導(dǎo)電單元的聚合物作為塑料薄制品(片材、薄膜等)的涂層,呈現(xiàn)良好的抗靜電性。

    已商品化的高分子型長(zhǎng)效抗靜電劑有聚乙烯乙二醇甲基丙烯酸共聚體,聚醚酯酰胺(ＰＥＥＡ)、聚醚酯乙酰胺(ＰＥＡＩ)、聚氧化乙烯、環(huán)氧丙烷共聚合物(ＰＥＯ-ＥＣＨ)、ＰＥＧＭＡ等。許多新的產(chǎn)品還在不斷出現(xiàn)



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