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任何物體都帶有本身的靜電荷,這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷,靜電荷的聚集使到生活或者工業(yè)生產(chǎn)受到影響甚至危害,將聚集的有害電荷導引/消除使其不對生產(chǎn)/生活造成方便或危害的化學品稱為抗靜電劑。英文：Antistatagent,ASA

根據(jù)用法的不同,外表活性抗靜電劑有兩種,即外用的和內(nèi)用的外用的或局部的抗靜電劑是通過噴撒、擦搽或浸漬而施于聚合物的外表。這種外用抗靜電劑雖然適用于多種聚合物,但它效力只是暫時的事后與溶劑接觸或與它物磨擦很容易失掉。內(nèi)用抗靜電劑則是聚合物加工過程中摻合于其中。這樣的外表活性抗靜電劑能夠補充因搬運處理而被磨蝕的抗靜電功能。這種內(nèi)用抗靜電劑的作用有賴于噴霜。這里噴霜的意思是指加入于樹脂中的內(nèi)用抗靜電劑局部地向聚合物表面遷移的過程。因此,內(nèi)用抗靜電劑具有長期的抗靜電保護作用。外表活性抗靜電劑可分為陽離子型的陰離子型的和非離子型的陽離子抗靜電劑

陽離子抗靜電劑

通常是些長鏈的烷基季按、磷或領鹽,以氯化物作平衡離子。極性基質(zhì)中,如硬質(zhì)聚氯乙烯和苯乙烯類聚合物中效果很好,但對其熱穩(wěn)定性有不良影響。這類抗靜電劑通常不得用于與食物接觸的物品中;而且抗靜電效果僅為乙氧基化胺類之類內(nèi)用抗靜電劑的1/51/10陰離子抗靜電劑

陰離子抗靜電劑

通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的堿金屬鹽,也是主要用于聚氯乙烯和苯乙烯類樹脂中;聚烯烴類樹脂中的應用效果與陽離子抗靜電劑相似。陰離子抗靜電劑中,烷基磺酸鈉已廣泛應用于苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中。

非離子型抗靜劑

如乙氧基化脂肪族烷基胺代表著最大的一類抗靜電劑。廣泛地應用于聚乙烯、聚丙烯ABS和其他苯乙烯系聚合物中。現(xiàn)在生產(chǎn)銷售的有好幾種乙氧基化烷基胺,其區(qū)別在于烷基鏈的長度和不飽和度的大小。乙氧基化烷基胺是很有效的抗靜電劑,即使是相對濕度低的情況下亦然,而且臨時有效。這類抗靜電劑已獲聯(lián)邦食品醫(yī)藥管理局批準,應用于與食品間接接觸的物品中,其他商業(yè)上有價值的非離子型抗靜電劑還有乙氧基化烷基酸胺,如乙氧基月桂酷胺,及甘油一硬脂酸酯(GMS乙氧基月桂酷胺適用于在濕度小的環(huán)境里使用的聚乙烯和聚丙烯,而且要求有速效長效的抗靜電功能的場所。GMS類抗靜電劑則只考慮用于加工過程中的靜電維護。盡管GMS向聚合物表面遷移的速度快,但它不能像乙氧基化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那樣發(fā)揮持久的抗靜電作用�？梢詫⒏哌_75%液體或低熔點的乙氧基化烷基肢和聚合物摻合制成濃縮母料,這些母料是自由流動的小球狀產(chǎn)品,易于裝運,而其混煉時易于分散。乙氧基化烷基胺母料的優(yōu)點可歸納如下：

1、分散性好,添加了預分散活性材料。

2、裝運性好,自由流動的小球狀產(chǎn)品,易計量,易混合。

3、加工性能好,擠出機中少有螺桿打滑。

1、外涂型抗靜電劑的效果機理

此類抗靜電劑加到水里,抗靜電劑分子中的親水基就刺進水里,而親油基就伸向空氣。當用此溶液浸漬高分子資料時,抗靜電劑分子中的親油基就會吸附于資料外表。浸漬完后干燥,脫出水分后的高分子資料外表上,抗靜電劑分子中的親水基都向著空氣一側(cè)擺放,易吸收環(huán)境水分,或通過氫鍵與空氣中的水分相結(jié)合,構成一個單分子導電層,使產(chǎn)生的靜電荷迅速走漏而到達抗靜電意圖。

2、外表活性劑類內(nèi)混型抗靜電劑的效果機理

在高分子資料成型過程中,如果其間含有滿足濃度的抗靜電劑,當混合物處于熔融狀況時,抗靜電劑分子就在樹脂與空氣或樹脂與金屬(機械或模具)的界面構成最稠密的取向擺放,其間親油基伸向樹脂內(nèi)部,親水基伸向樹脂外部。待樹脂固化后,抗靜電劑分子上的親水基都朝向空氣一側(cè)擺放,構成一個單分子導電層。在加工和運用中,經(jīng)過拉伸、摩擦和洗滌等會導致資料外表抗靜電劑分子層的殘缺,抗靜電功能也隨之下降。但是不同于外涂敷型抗靜電劑,經(jīng)過一段時間之后,資料內(nèi)部的抗靜電劑分子又會不斷向外表遷移,使殘缺部位得以康復,重新顯示出抗靜電效果。由于以上兩種類型抗靜電劑是通過吸收環(huán)境水分,下降資料外表電阻率到達抗靜電意圖,所以對環(huán)境濕度的依賴性較大。明顯,環(huán)境濕度越高,抗靜電劑分子的吸水性就越強,抗靜電功能就越明顯。

3、高分子抗靜電劑的效果機理

高分子抗靜電劑是近年來研討開發(fā)的一類新式抗靜電劑,屬親水性聚合物。當其和高分子基體共混后,一方面由于其分子鏈的運動才能較強,分子間便于質(zhì)子移動,通過離子導電來傳導和釋放產(chǎn)生的靜電荷;另一方面,抗靜電才能是通過其特殊的渙散形狀表現(xiàn)的。研討標明:高分子抗靜電劑主要是在制品表層呈微細的層狀或筋狀分布,構成導電性表層,而在中心部分簡直呈球狀分布,構成所謂的“芯殼結(jié)構”,并以此為通路走漏靜電荷。由于高分子抗靜電劑是以下降資料體積電阻率來到達抗靜電效果,不完全依賴外表吸水,所以受環(huán)境的濕度影響比較小。

抗靜電劑的使用方法有涂布法和共混法兩種。涂布法具有見效快、用料省,對抗靜電劑的耐熱性要求低等優(yōu)點,但抗靜電效果不能持久,經(jīng)過水洗、摩擦后,抗靜電劑涂層會消失。共混法具有耐洗滌、耐摩擦,抗靜電效果持久,使用方法簡單等優(yōu)點。

一、涂布法操作要點

涂布法操作分清洗配液、涂布和干燥四個工序。

1、清洗為了得到均一密實的抗靜電荊涂膜,涂刷抗靜電荊前,必須對塑料表面進行清洗,徹底除去表面灰塵、油脂等�？捎�1嘶左右的中性洗滌劑溶液清洗。清洗后需要放置在無塵室內(nèi)涼干。

2、配液用乙醇,酯類或水將抗靜電劑配成0.2～20旅度的溶液,溶液的濃度在保證抗靜電效果的前提下,盡可能稀一些,因為濃度高的溶液會發(fā)粘,容易吸附灰塵。

3、涂布根據(jù)制品的形狀等親選擇涂布方法,常用的涂布方法有直接法、漫漬法和噴涂法等幾種。直接法是用棉布、法蘭絨、毛刷和輥筒等工具將抗靜電劑液涂布在制品上。它簡便有效,使用最廣。浸潰法是將制品浸入抗靜電劑液中,它適用于形狀復雜或數(shù)量很大的小型制品。聵涂法是用噴槍將抗靜電劑液噴涂在制品上,它有速度快,效率高,涂膜均勻等優(yōu)點。

4、干燥涂布后的制品應充分干燥,使涂膜層硬化,在溫度30-40℃,濕度60-80的條件下,大約需要干燥3個小時。干燥后還要在自然環(huán)境條件下放置5個小時。

二、共混法操作要點

共混法是將抗靜電劑與樹脂混合后再加工成型,制成具有抗靜電的制品。常用的抗靜電劑有陽離子型和兩性離子型�？轨o電劑是易吸濕性化合物,含有一定量的水份。在成塑過程中,少量水份的存在就會造成制品質(zhì)量下降,故抗靜電劑在加到樹脂前應充分干燥�？稍�70-80℃的熱風下,干燥4個小時。抗靜電劑的加入量應根據(jù)抗靜電劑本身的性能、樹脂的種類,加工條件、制品形態(tài)以及對抗靜電效果的要求程度而定,一般加入量為0.3～30。薄的制品的加入量比制品要少。