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抗靜電劑與聚合物的相容性遵循極性相近相容原理。高分子材料具有長碳鏈結(jié)構(gòu),多為非極性樹脂,有些有極性端基,提性。抗靜電劑有憎水基(非極性)和親水基(極性)。一般憎水基碳鏈越長,與聚合物的相容性越好。用預(yù)混的(比如在圓筒混合機)方法可以先把添加劑均勻地分散在塑料粒子里。親水基強極性,則與聚合物的兼容性不好;如果極性較弱,親水吸附較差。兼容性好,抗靜電劑不易遷移到表面,不能滿足防靜電效果;兼容性不好,遷移太快,有效時間太短,影響長期使用。
抗靜電劑的種類及應(yīng)用
目前實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,要在材料表面形成抗靜電劑分子層。其分子的親油性基團植于樹脂內(nèi)部,親水性基團則在空氣一側(cè)取向排列。(2)復(fù)合型抗靜電劑復(fù)合型抗靜電劑是利用各組分的協(xié)調(diào)效應(yīng)原理開發(fā)出來的,各組分互補性強,抗靜電效果遠優(yōu)于單一組分。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)布的導電溶液,或自身離子化傳導表面電荷達到抗靜電效果。
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yi烯附加物等;
兩1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。這種方法使用時以陽離子型表面活性劑效果hao。 但目前的使用方法是將表面活性劑混配到樹脂中,并均勻分布在聚合物內(nèi)??轨o電劑是用來處理材料或其表面,以達到防止靜電聚集的一種材料。加工后,抗靜電劑分子會向外遷移,并形成抗靜電層。當表面的抗靜電層缺失或損壞時,內(nèi)部的抗靜電劑分子可以繼續(xù)向外遷移補充,所以具有持續(xù)的抗靜電效果。這種方法使用時非離子表面活性劑應(yīng)用。
高分子抗靜電劑
抗靜電劑的功能在于降低聚合物制品的表面電阻,消除靜電積累可能導致的靜電危害。
按照使用方式的不同,抗靜電劑可以分為內(nèi)加型和涂敷型兩種類型。內(nèi)加型抗靜電劑是以添加或共混的方式配合到塑料配方中,成型后從制品的內(nèi)部遷移到表面或形成導電網(wǎng)絡(luò),進而達到降低表面電阻泄放電荷的目的。③與塑料等的相容性適中,在混煉和熔融加工時可與樹脂良好的相容,成型后不會明顯噴霜析出,但抗靜電劑與樹脂還須有一定的不相容性,以保證當表面的抗靜電劑分子層受到破壞時,內(nèi)部的抗靜電劑能夠及時析出,形成新的分子層,恢復(fù)防靜電效能。涂敷型抗靜電劑是以涂布或浸潤的方式附著在塑料制品的表面,藉此吸收環(huán)境中的水分,形成能夠泄放電荷的電解質(zhì)層。
從化學物質(zhì)的組成來看,傳統(tǒng)的抗靜電劑幾乎無一例外地屬于表面活性劑類化合物,包括季銨鹽類陽離子表面活性劑,烷1基磺酸鹽類陰離子表面活性劑,烷醇胺、烷醇酰胺和多元醇脂肪酸酯等非離子表面活性劑等。然而,近年來出現(xiàn)的“高分子永jiu型抗靜電劑”打破了這種常規(guī),它們一般系親水性的嵌段共聚物,以共混合金的方式與基礎(chǔ)樹脂配合,通過形成導電通道傳導電荷。無錫暢宏科技集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及服務(wù)于一體,圍繞客戶的需求持續(xù)創(chuàng)新,與合作伙伴開放合作,在無錫防靜電液、防霧及防污涂層領(lǐng)域構(gòu)筑綜合解決方案。與表面活性劑類抗靜電劑相比,這種高分子永jiu型抗靜電劑不會因遷移、揮發(fā)和萃取而損失,因而抗靜電性持久穩(wěn)定,并受環(huán)境濕度的影響。