抗静电剂和导电剂.ppt
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1、抗静电剂 与导电剂,概述,大多数合成高分子材料都具有优异的加工性和电绝缘性,其表面电阻率很高(通常为10121030cm),因此在使用过程中容易积累静电荷。静电荷累计到一定程度,会引发一系列危害。轻则吸附灰尘,造成产品污染;重则引起火灾、爆炸等重大事故。,在涂料工业中,合成高分子材料作为成膜物质用来制备高等涂料。抗静电剂、导电剂属于典型的功能性助剂,可改变成膜物质的电性能。一般,表面电阻率在1091014cm的可视为抗静电材料,能使高分子材料具有这一性能的添加剂成为抗静电剂。,在工业上采用抑制静电荷的产生和促进电荷的泄来解决材料的带电问题。有以下几种方法:提高材料加工环境和使用场所的湿度,有利
2、于抑制电荷的产生和促进电荷的泄漏;对聚合物进行结构改性,引入极性化或离子化基团,提高导电性;在材料加工过程中利用导电装置或在制品中加入导电性材料;,用氧化剂或采用电晕放电处理制品表面,提高高分子材料表面的导电性;在高分子材料中添加导电性填料,如炭黑、金属氧化物粉末或金属粉末;采用导电性高分子材料或导电性涂料进行表面预处理;添加抗静电剂,提高高分子材料的极性或吸湿性。,抗静电剂,所谓抗静电剂是指涂敷于材料表面或掺和在材料内部,以防止或减轻静电积累的一类化学助剂.外部抗静电剂是把抗静电剂以一定浓度溶于醇或醇-醇混合溶液中,对塑料等表面进行涂覆或浸渍,经干燥抗静电剂结合在制品表面,不会影响聚合物的加
3、工性能和物理机械性能,但会因摩擦、洗涤或向聚合物内部迁移而逐步减少,因此,处理后抗静电效果难以持久。内部抗静电剂是在聚合物材料加工前或加工中加入的,其分子分散在聚合物分子之间,表面的抗静电剂损失后能及时迁移到制品表面,使其保持比较持久的抗静电效果。但是抗静电剂容易向外迁移造成流失,故抗静电性能不能持久,抗静电剂的分类,阳离子型:阳离子型抗静电剂主要包括胺盐、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的抗静电剂。但是,有些季铵盐化合物热稳定性差,具有一定的毒性和刺激性,并且与某些着色剂和荧光增白剂反应,作为内部抗静电剂使用受到限制。,
4、各类抗静电剂的主要特征,季铵盐是用叔胺与烷基化试剂通过季铵化反应来合成的。通常的烷基化试剂有烷基卤化物如CH3Cl、CH3Br、CH2=CHCH2Cl,芳香族卤化物如C6H5CH2Cl、C6H5Cl 以及硫酸二烷酯等。随着所使用的叔胺和烷基化试剂的不同,作为抗静电剂使用的季铵盐品种很多,较重要的代表性品种有以下几类,(1)烷基叔胺氯化物:代表品种有硬脂酰三甲基氯化铵(如Arguad 18),硬脂酰二甲基戊基氯化铵,广泛作为纤维、织物的抗静电剂、柔软剂。,(2)烷基叔胺硝酸盐:代表品种有抗静电剂SN,是带有酰胺结构的阳离子季铵盐抗静电剂,广泛作为塑料的内、外抗静电剂,可用于聚 氯乙烯、聚苯乙烯、
5、丙烯酸树脂、ABS 树脂、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等多种塑料。,(3)烷基叔胺硫酸酯盐:代表性品种有:(月桂酰胺丙基三 甲基铵)硫酸甲酯盐(美国氰胺公司Cyastat LS)、N,N-双(2-羟乙基)-N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)甲铵硫酸甲酯盐(美国氰胺公司Cyastat 609)、三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐(英国Temas 公司抗静电剂TM)、N,N-十六烷基乙基吗啉硫酸乙酯盐(美国Baird 公司Barquat CME)等。,(4)烷基叔胺磷酸盐:这类阳离子型抗静电剂有硬 脂酰胺丙基二甲基-羟乙基铵二氢磷酸盐(美国氰胺公司Cyastat SP)。除了季铵盐之外,阳离子型抗静电剂还包括烷
6、基胺、环胺、酰氨基胺的盐、咪唑啉盐乙基丙烯酰胺盐等。广泛的用作纤维的抗静电剂和表面处理剂。,阴离子型:在这类抗静电剂中,分子的活性部分是阴离子,其中包括烷基磺酸盐、硫酸盐、磷酸衍生物、高级脂肪酸盐、羧酸盐及聚合型阴离子抗静电剂等。其阳离子部分多为碱金属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等,广泛用于化纤油剂、油品等的抗静电剂。在塑料工业中,除了某些烷基磷酸酯、烷基硫酸酯及其胺盐用作外部抗静电剂外,一般较少用作内部抗静电剂使用。,非离子型:这类抗静电剂分子本身不带电荷而且极性很小。通常非离子型抗静电剂具有一个较长的亲油基,与树脂有良好的相容性。同时非离子型抗静电剂毒性低,具有良好的加工性和热稳定
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- 关 键 词:
- 抗静电 导电
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