加工助劑第10章-靜電劑

1、第第10章章 抗靜電劑抗靜電劑 Anti-Static Agent1. 緒論緒論一些塑料摩檫后的靜電電壓消除靜電的途經(jīng)3抗靜電劑的作用機(jī)理n抗靜電劑的定義：抗靜電劑的定義： 是指這些添加在樹脂、燃料中或是指這些添加在樹脂、燃料中或涂附在塑料制品、合成纖維表面的用涂附在塑料制品、合成纖維表面的用以防止高分子材料和液體燃料靜電危以防止高分子材料和液體燃料靜電危害的一類化學(xué)添加劑統(tǒng)稱為抗靜電劑。害的一類化學(xué)添加劑統(tǒng)稱為抗靜電劑。就化學(xué)組成而言，目前實(shí)用的抗靜電劑以表面活性劑和親水性高分子表面活性劑和親水性高分子為主?？轨o電劑的功能n由于抗靜電劑是表面活性物質(zhì)，其分子由親水基團(tuán)和親油基團(tuán)兩部分組成。出

2、現(xiàn)在塑料表面上的抗靜電劑親油性基團(tuán)植于樹脂內(nèi)部，親水性基團(tuán)則在空氣一側(cè)排列，前者使抗靜電劑與塑料基體保持一定的相容性，后者吸附空氣中的水分，形成均勻分布的導(dǎo)電溶液或自身離形成均勻分布的導(dǎo)電溶液或自身離子化傳導(dǎo)表面電荷，防止靜電蓄積而發(fā)子化傳導(dǎo)表面電荷，防止靜電蓄積而發(fā)揮靜電效能。揮靜電效能。抗靜電劑的功能4 抗靜電劑及其作用機(jī)理 (1)外用抗靜電劑的作用機(jī)理外用抗靜電劑的作用機(jī)理 (2)內(nèi)用抗靜電劑的作用機(jī)理內(nèi)用抗靜電劑的作用機(jī)理 抗靜電劑的遷移性與樹脂的相容性抗靜電劑的遷移性與樹脂的相容性有密切關(guān)系：有密切關(guān)系：5 抗靜電能力的表征表面電阻塑料的表面電阻率6 各種材料的抗靜電方法及其影響因素

3、各種材料的抗靜電方法及其影響因素1塑料塑料(1)塑料用抗靜電劑的特點(diǎn)塑料用抗靜電劑的特點(diǎn)(2)影響塑料用抗靜電劑效果的因素影響塑料用抗靜電劑效果的因素7 抗靜電劑的類型抗靜電劑的類型其抗靜電效果明顯不及離子型抗靜電劑。但是，非離子型抗靜電劑熱穩(wěn)定性優(yōu)異，一般不對塑料制品制品產(chǎn)生有害影響，多數(shù)產(chǎn)品無毒或低毒，因此構(gòu)成了塑料型抗靜電劑的主流。據(jù)統(tǒng)計，非離子型抗靜電劑約占世界塑料用抗靜電劑市場總量的60%以上。永久型抗靜電劑的特點(diǎn)(1) 具有持久的抗靜電效果；(2) 制品成型后即發(fā)揮抗靜電作用；(3) 不受擦拭、洗滌等應(yīng)用條件的影響；(4) 對空氣的相對溫度依賴性??；(5) 帶電壓低，且衰減速度快；

4、(6) 不影響制品的機(jī)械物理性能，表面性能和耐熱性能等。 永久型抗靜電劑的缺點(diǎn)其他課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、什么是抗靜電劑，為什么要添加抗靜電劑？ 2、 選擇抗靜電劑時是否與塑料的相容性越大 越好？3、 抗靜電劑的抗靜電作用機(jī)理和種類如何？ 1、抗靜電劑是一種可以減輕塑料在加工和使用、抗靜電劑是一種可以減輕塑料在加工和使用過程中的靜電積累，降低材料表面層電阻率的過程中的靜電積累，降低材料表面層電阻率的添加劑。眾所周知，高分子材料一般電絕緣性添加劑。眾所周知，高分子材料一般電絕緣性非常好，但一經(jīng)摩擦易產(chǎn)生靜電，靜電壓有時非常好，但一經(jīng)摩擦易產(chǎn)生靜電，靜電壓有時可高達(dá)數(shù)千伏甚至數(shù)萬伏，由此產(chǎn)生的放電現(xiàn)可

5、高達(dá)數(shù)千伏甚至數(shù)萬伏，由此產(chǎn)生的放電現(xiàn)象可以引起火災(zāi)，甚至危及生命安全，因此，象可以引起火災(zāi)，甚至危及生命安全，因此，有必要消除塑料制品上所帶的靜電。有必要消除塑料制品上所帶的靜電。 2、否？相容性太大，抗靜電劑向塑料表面的遷、否？相容性太大，抗靜電劑向塑料表面的遷移太慢，難以形成抗靜電層，會增大添加量，可移太慢，難以形成抗靜電層，會增大添加量，可能會影響塑料的性能，反之，相容性太小，抗靜能會影響塑料的性能，反之，相容性太小，抗靜電劑向塑料表面遷移太快，對產(chǎn)品外觀及后加工電劑向塑料表面遷移太快，對產(chǎn)品外觀及后加工工藝會產(chǎn)生不良影響。工藝會產(chǎn)生不良影響。 抗靜電劑減少或消除塑料制品表面所帶靜電的

6、機(jī)理主要有以下兩類。抗靜電劑減少或消除塑料制品表面所帶靜電的機(jī)理主要有以下兩類。 1) 增加導(dǎo)電性由于塑料的電絕緣性極好，一旦產(chǎn)生靜電，便難以消除、而增加增加導(dǎo)電性由于塑料的電絕緣性極好，一旦產(chǎn)生靜電，便難以消除、而增加導(dǎo)電性會使電荷難以積聚。因此，很多抗靜電劑中均含有親水基團(tuán)，它們可以增導(dǎo)電性會使電荷難以積聚。因此，很多抗靜電劑中均含有親水基團(tuán)，它們可以增加制品表面的吸濕性，形成一種易于導(dǎo)電的導(dǎo)電膜，從而使靜電得以減少或消除；加制品表面的吸濕性，形成一種易于導(dǎo)電的導(dǎo)電膜，從而使靜電得以減少或消除；另外，離子型抗靜電劑可以增加制品表面的離子濃度，也可增加導(dǎo)電性。增加導(dǎo)另外，離子型抗靜電劑可以增

7、加制品表面的離子濃度，也可增加導(dǎo)電性。增加導(dǎo)電性可以加快電荷的消除，是一類較為主動的抗靜電方法。電性可以加快電荷的消除，是一類較為主動的抗靜電方法。 2) 減小摩擦產(chǎn)生的電量靜電是因摩擦而生，可以增加制品表面的平滑性，降低減小摩擦產(chǎn)生的電量靜電是因摩擦而生，可以增加制品表面的平滑性，降低摩擦因數(shù)，也就減少了摩擦力，另外，采用介電常數(shù)大的抗靜電劑，可增加摩擦摩擦因數(shù)，也就減少了摩擦力，另外，采用介電常數(shù)大的抗靜電劑，可增加摩擦體之間的介電性，也可減少因摩擦產(chǎn)生的電量。體之間的介電性，也可減少因摩擦產(chǎn)生的電量。 (2) 抗靜電劑的分類抗靜電劑的分類 按抗靜電劑分子中的親水基團(tuán)能否電離，可分為離子型

8、抗靜電劑和非離子型抗按抗靜電劑分子中的親水基團(tuán)能否電離，可分為離子型抗靜電劑和非離子型抗靜電劑，而前者又可分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型抗靜電劑。由于離子靜電劑，而前者又可分為陰離子型、陽離子型和兩性離子型抗靜電劑。由于離子型抗靜電劑可以直接利用本身的離子導(dǎo)電性泄漏電荷，是目前應(yīng)用較多的抗靜電型抗靜電劑可以直接利用本身的離子導(dǎo)電性泄漏電荷，是目前應(yīng)用較多的抗靜電劑。劑。 一）陽離子型抗靜電劑一）陽離子型抗靜電劑1）季銨鹽）季銨鹽 2）脂肪胺、胺鹽及其衍生物）脂肪胺、胺鹽及其衍生物 3）咪唑啉鹽）咪唑啉鹽 2. 陰離子型抗靜電劑陰離子型抗靜電劑(1)硫酸酯及其鹽硫酸酯及其鹽 (2)磷酸酯及磷酸酯鹽磷酸酯及磷酸酯鹽 (3)烷基水楊酸鹽烷基水楊酸鹽 3非離子型抗靜電劑