塑料用抗静电剂的种类及发展
塑料是现代社会广泛使用的高分子合成材料,其制品具有轻质、耐用等优点。多数情况下塑料具有非常高的表面电阻和体积电阻(例如PE表面电阻率达1016Ω以上,pp表面电阻率达到1018Ω以上),是优异的绝缘体,一旦摩擦带电后,静电不易通过导电除去而滞留在塑料表面。由于静电的存在,不仅影响塑料制品的美观(如吸附灰尘损害外观),更主要的是影响塑料制品的制造和使用(如放电时的电击、集成电路短路等)。为了减小和消除静电带来的危害,通常在塑料制品中添加各种抗静电剂,从而提高塑料制品的性能,扩大其应用范围。
抗静电剂的种类繁多,目前常用的主要是表面活性剂,按使用方法、化学结构可将其分为不同的类型。
1按使用方法分类
1.1外处理型抗静电剂
外处理型是暂时性抗静电方法。即将抗静电剂溶解于适当的溶剂,通过喷涂、浸渍等方法处理塑料制品,随后干燥脱除溶剂在塑料表面形成抗静电剂分子层。其分子的亲油性基团植于树脂内部,亲水性基团则在空气一侧取向排列。前者使抗静电剂和塑料保持一定的相容性,后者吸附空气中的水分子在材料表面形成一层均匀分布的导电溶液,或自身离子化传导表面电荷达到抗静电效果。
外用型抗静电剂多系离子型表面活性剂,尤以阳离子型效果最佳,其次分别为两性型、阴离子型和非离子型。外用型的主要优点是抗静电剂用量小,见效快,但难以实现均匀涂敷,并且容易因摩擦、洗涤而脱失,耐久性差,因此只能提供暂时的或短期的抗静电效果。理想的外用型抗静电剂应具有以下基本条件:可溶或可分散在某种溶剂中;可牢固结合在树脂表面,不因摩擦、洗涤而丧失或逸散;抗静电效果好,在低温低湿环境中也有效;不污染制品,毒性低,价廉。
1.2内添加型抗静电剂
内添加型是将抗静电剂混配到树脂中,均匀分布在聚合物内,加工成型后,抗静电剂分子借助聚合物分子的链段运动而向表面迁移,吸收空气中的水分,形成均匀导电层,来消除静电。当塑料表面的抗静电层缺失或损坏时,内部的抗静电剂分子可以继续向外迁移补充,所以具有较持续的抗静电效果。
内添加型抗静电技术目前己被广泛应用。与外用型抗静电剂比较,此类抗静电剂制品添加量少、应用方便,但对树脂种类、加工温度、制品性能等条件较为敏感。控制不当会使抗静电剂在加工时分解,或加工后析出使塑料表面性能变差。此类抗静电剂以非离子表面活性剂为主,同时阴离子、阳离子表面活性剂在一定的制品中也可添加使用。
恒升开发良好的内添加型抗静电剂应....
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