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抗靜電劑在輕質(zhì)油品中的應(yīng)用進(jìn)展
對(duì)環(huán)保要求的逐步提高,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)石油產(chǎn)品制定了更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。尤其對(duì)于油品中硫含量的要求近乎苛刻,歐洲正在向10ppm的目標(biāo)靠近,北美的目標(biāo)是平均30ppm。從世界各國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,包括中國(guó)在內(nèi)的亞洲國(guó)家也都在向歐洲標(biāo)準(zhǔn)靠攏。在提升汽、柴油產(chǎn)品質(zhì)量的過(guò)程中,加氫脫硫勢(shì)在必行。但加氫過(guò)程不但能脫硫,同時(shí)也除去了極性化合物,而這些正是天然的“抗靜電劑”。已經(jīng)證明燃料經(jīng)過(guò)脫硫工藝處理后,電導(dǎo)率下降非常明顯(英國(guó)石油協(xié)會(huì)2000年風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告顯示:低硫燃料的靜電起火風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)高十至三十倍)。為消除因電導(dǎo)率降低而帶來(lái)的事故隱患,在油品中加入抗靜電劑是比較合理的選擇。而我國(guó)干旱地區(qū)的冬季和春季,大氣濕度很低,通常相對(duì)濕度在20%左右,甚至更低,這時(shí)毛衣等織物靜電相當(dāng)大,如不進(jìn)行處理,會(huì)給消費(fèi)者帶來(lái)煩惱。
抗靜電劑是一類(lèi)添加在樹(shù)脂或涂布于高分子材料表面以防止或消散靜電荷產(chǎn)生的化學(xué)添加劑。抗靜電劑自身沒(méi)有自由活動(dòng)的電子,屬于表面活性劑范疇,它通過(guò)離子化基團(tuán)或極性基團(tuán)的離子傳導(dǎo)或吸濕作用,構(gòu)成泄漏電荷通道,達(dá)到抗靜電的目的。
抗靜電劑按照使用方式可分為外部抗靜電劑和內(nèi)部抗靜電劑兩大類(lèi)。外部抗靜電劑是把抗靜電劑以一定濃度溶于醇或醇-醇混合溶液中,對(duì)塑料制品表面進(jìn)行涂覆或浸漬,經(jīng)過(guò)烘干或涼干抗靜電劑牢固地結(jié)合在制品表面。使用時(shí)不影響聚合物的加工性能和物理機(jī)械性能,但因摩擦、洗滌或向聚合物內(nèi)部遷移而逐步減少,因此,處理后抗靜電效果難以持久。內(nèi)部抗靜電劑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間,表面的抗靜電劑損失后,能及時(shí)遷移到制品表面,使其保持持久的抗靜電效果。當(dāng)采用共聚方法形成雙組分纖維時(shí),外部的ASA分子層受到破壞,內(nèi)部的ASA便可以滲透到材料表面。
陽(yáng)離子型抗靜電劑
陽(yáng)離子型抗靜電劑主要包括胺鹽、季銨鹽、氨基酸鹽等。其中季銨鹽為重要,抗靜電性能優(yōu)良,對(duì)高分子材料有較強(qiáng)的附著力,廣泛用作纖維和塑料的抗靜電劑。但是,有些季銨鹽化合物熱穩(wěn)定性差,具有一定的毒性和刺激性,并且與某些著色劑和熒光增白劑反應(yīng),作為內(nèi)部抗靜電劑使用受到限制。實(shí)驗(yàn)顯示大部分柔軟劑對(duì)合成纖維的效果明顯,而有些產(chǎn)品對(duì)毛、絲、混紡等效果不明顯,其中柔軟劑的綜合效果排在前3位的為白貓、綠傘和巧手,兩個(gè)方法的測(cè)試數(shù)據(jù)基本一致。
季銨鹽季銨鹽是用叔胺與化試劑通過(guò)季銨化反應(yīng)來(lái)合成的。通常的化試劑有鹵化物如CH3Cl、CH3Br、CH2=CHCH2Cl,芳香族鹵化物如C6H5CH2Cl、C6H5Cl以及硫酸二烷酯等。
評(píng)價(jià)抗靜電劑效果的測(cè)試方法有兩個(gè):表面電阻(率)法和靜電衰變法;這兩種方法都在廣泛地使用。
根據(jù)ASTMD257—78的定義,材料的表面電阻率是電勢(shì)梯度與材料表面單位寬度上通過(guò)的電流之比,它原則上與試樣的幾何形狀有關(guān)。將兩個(gè)電極放置于塑料樣品表面的同一側(cè),并給電極通過(guò)直流電;測(cè)量通過(guò)試樣的電流,并計(jì)算電阻;抗靜電劑對(duì)阻燃纖維的摩擦和靜電性能影響阻燃纖維是開(kāi)發(fā)較早的一類(lèi)功能纖維,長(zhǎng)期以來(lái),廣泛地應(yīng)用于消防、宇航、冶金、石化等特種行業(yè)。然后把表面電阻率的測(cè)量結(jié)果用歐姆表示出來(lái)。
根據(jù)聯(lián)邦測(cè)試方法4046的定義,靜電衰變是指感應(yīng)電荷的放電速度。將試樣(通常是薄板或薄膜)置于兩個(gè)電極之間,電極與樣品表面的距離為數(shù)毫米。一個(gè)電極接連于電源,另一個(gè)電極連接于電流表和記錄器,由一個(gè)電極在樣品表面上感應(yīng)的電荷所引起的電場(chǎng)變化由另一個(gè)電極測(cè)量??轨o電樣品將表現(xiàn)出感應(yīng)電荷的衰變。衰變半衰期(以秒計(jì))便是電荷由其值衰減一半所需的時(shí)間。在gb/t14342-93中,平衡濕度定為65%,在這條件下有些織物無(wú)需抗靜電處理。