施 明,楊育農,鄭 成,3
(1廣州大學化學化工學院,廣東 廣州 510006;2廣州合成材料研究院有限公司,廣東 廣州 510665;3廣州科貿學院,廣東 廣州 511422)
抗靜電劑在塑料制品中的研究應用進展
施 明1,楊育農2,鄭 成1,3
(1廣州大學化學化工學院,廣東 廣州 510006;2廣州合成材料研究院有限公司,廣東 廣州 510665;3廣州科貿學院,廣東 廣州 511422)
本文介紹了塑料抗靜電劑的分類、研究應用的進展及其今后的發展趨勢。
塑料,抗靜電劑,抗靜電塑料
塑料制品因具有優良的絕緣性,而被廣泛應用于家用電器、交通運輸、電子電氣等各個領域。由于這種高絕緣特性,使其在應用中因摩擦、剝離過程而產生和積累電荷,給生產和應用帶來很多隱患。如何消除積聚在塑料制品表面的靜電,以及防止其表面產生靜電,已成為當今高分子材料研究領域的一個熱門課題。
物體本身通常被認為是電中性的,當兩種化學組成不同或者物理狀態不同的材料接觸、摩擦時,表面就會發生電荷再分配。當兩種物質重新分離后,每種材料上就會帶上過量正或負電荷,這種形式產生的電荷就是靜電。很少的靜電荷,就足以形成極高的靜電壓,當靜電壓大于500V時,就能發生火花放電。由于靜電吸引力,塑料制品會吸附空氣中的灰塵,影響制品美觀。由于靜電的影響,還會在塑料薄膜的制造過程中發生粘附。另外,靜電還會導致精密儀器失真、電子元件報廢、辦公室用機器中的誤動作或存儲器破壞等。更有甚者 ,靜電會引起火災、爆炸、電擊等事故。
目前塑料用抗靜電劑常用的為表面活性劑型。按其使用方式和化學結構可將其分為不同的類型。
按抗靜電劑的使用方式的不同,一般可分為外部涂覆型和內部混煉型兩種類型。
2.1.1 外部涂覆型抗靜電劑
外部涂覆型是通過適當的溶劑溶解后,通過浸漬、噴涂等方法附著于塑料制品表面。干燥脫除溶劑后的抗靜電劑在塑料制品表面形成導電分子層。外部涂覆型多為離子型表面活性劑,以陽離子型應用效果最好,其次為兩性型、陰離子型和非離子型。該方法工藝簡單,操作方便,抗靜電劑用量少,且不受樹脂類型、制品形狀的限制,也不影響制品的成型和加工性能。但會因摩擦、洗滌而脫失或逸散,耐久性差[1]。
2.1.2 內部混煉型抗靜電劑
內部混煉型是以一定比例均勻添加到樹脂內部,借助聚合物分子的鏈段運動而向表面遷移,吸收空氣中的水分而形成導電層。以非離子型為主,陰離子、陽離子型在一定的制品中也可應用。當塑料制品表面的抗靜電劑因摩擦、洗滌等原因而缺失時,內部的抗靜電劑分子會繼續向外部遷移補充,從而具有較持久的抗靜電效果[2]。此類抗靜電劑耐久性好,添加量少,但對樹脂的種類、加工溫度等條件要求高。加工溫度太高,會使抗靜電劑分解,添加量過大會影響塑料制品的物理性能。
不論外部涂敷型還是內部混煉型,其作用機理都主要是抗靜電劑的親水基吸附空氣中的水分子,形成一個單分子導電膜;離子型抗靜電劑增加制品表面的離子濃度和表面電導;增加摩擦體間隙之間的介電性能;抗靜電劑的電荷中和制品表面電性相反的電荷;增加制品表面的平滑性,降低摩擦系數,減少電荷的產生[3,4]。
按化學組成的不同,一般可分為表面活性劑型、高分子型和復合型三種類型。
2.2.1 表面活性劑型抗靜電劑
表面活性劑型抗靜電劑的分子結構為O-RW。O為親油基;W為親水基;R為親油基與親水基之間的連接部分。
(1)離子型
親水基團具有電離特性,依據親水基離子的帶電性質,離子型抗靜電劑一般分為陽離子型、陰離子型和兩性型抗靜電劑。
陽離子表面活性劑(親水頭為陽離子),主要有各種烷基胺鹽;季銨鹽和烷基氨基酸鹽等,其中以N原子上直接連有疏水基的季銨鹽最為典型。陽離子型抗靜電劑的抗靜電性優異,同時具有殺菌性、柔軟性和乳化性等性能,但耐熱性差。
陰離子型表面活性劑(親水頭為陰離子),按其親水基結構的不同,可分為有機羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽、磷酸酯鹽。陰離子型抗靜電劑的耐熱性和抗靜電效果都比較好,但與樹脂的相容性較差,影響其透明度。
兩性離子表面活性劑(親水頭既含陰離子又含有陽離子)。親水基在水溶液中產生解離,在有些介質中體現陽離子表面活性劑的特征,在有些介質中體現出陰離子表面活性劑的特征。按親水基結構不同,可分為咪唑啉型、甜菜堿型、氨基酸型及卵磷脂型。兩性型抗靜電劑與陽離子型、陰離子型、非離子型抗靜電劑有良好的配伍性,它對樹脂附著力較強,抗靜電效果顯著。抗靜電效果類似于陽離子型,但耐熱性能不如陰離子型。
(2)非離子型
非離子表面活性劑(親水頭為一些極性基,如在水中不能解離的羥基或聚氧乙烯醚,即溶入水時不帶電),主要有羥乙基烷基胺、脂肪酰胺類、聚氧乙烯類、多元醇酯等。相容性和耐熱性能良好,無毒或低毒,可用于食品包裝材料,但存在添加量大的問題。可與陽離子型或陰離子型抗靜電劑協同使用,抗靜電效果更好。
2.2.2 高分子永久型抗靜電劑
高分子類抗靜電劑具有永久抗靜電性能,是近年來抗靜電劑研究的熱點。一般可分為親水性高分子型和本征型導電高分子型。
(1)親水性高分子抗靜電劑
許多親水性高分子聚合物自身抗靜電效能相對較好且穩定持久。親水性聚合物在特殊相容劑存在下,經較低的剪切力拉伸后,在基體高分子表面呈微細的筋狀,即層狀分散結構,而中心部分則接近球狀分布。這種“蕊殼”結構中的親水性聚合物的層狀分散狀態能有效地降低共混物表面電阻,并且具有永久抗靜電性。但當大氣濕度低于20%時,將不再表現出抗靜電效果[5]。
(2)本征型導電高分子抗靜電劑
本征型高分子抗靜電劑指的是具有共軛P鍵長鏈結構的高分子,經過化學或電化學摻雜后形成的材料。即從共軛P鍵鏈上遷出或遷入電子,從而形成自由基離子或雙離子。在外加電場的作用下,載流子沿著共軛P鍵移動,從而實現電子的傳遞,達到消除靜電荷的目的。本征型高分子材料除了具有高分子的豐富結構、可加工、密度小等特點之外,還具有金屬(高電導率)和半導體性質。目前導電高分子理論及應用研究較多的有聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等以及它們的衍生物[6]。
高分子永久型抗靜電劑抗靜電效果持久,無誘導期,不易受擦拭、洗滌等條件影響,但添加量較大,價格較高,并且只能通過混煉的方法加入到樹脂中。
2.2.3 復合型抗靜電劑
復合抗靜電劑通常指兩種或兩種以上有機低分子抗靜電劑以一定比例應用于塑料制品中。復合抗靜電劑是提高抗靜電性及平衡其他特性的一個重要途徑。目前工業一般應用的復合抗靜電劑主要有陰離子-非離子復配體系、陽離子-非離子復配體系、非離子-非離子復配體系。
3.1.1 離子型抗靜電劑研究應用進展
抗靜電劑SN(硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基季銨硝酸鹽),是用硬脂酸與N,N-二甲基-1,3-丙二胺反應合成叔胺,然后再用硝酸和環氧乙烷季銨化制得。180℃以上開始輕微分解,250℃劇烈分解。適用于 RPVC、HIPS、丙烯酸樹脂、ABS、PE、PP、PET等,用量為0.5% ~2%。方少明等系統研究了抗靜電劑SN對硬聚氯乙烯材料體系抗靜電性能的影響。當加入14份的抗靜電劑SN,雙輥混煉后壓片或注塑后制樣。RPVC材料的體積電阻和表面電阻分別降至 108Ω.cm和 107Ω 以下,此時RPVC材料已具有優良的抗靜電性能。
另有報道合成了一種陽離子季銨鹽KF-203抗靜電劑。它是由高碳醇、催化劑、環氧氯丙烷、二乙醇胺進行反應,再與硫酸二甲酯進行季銨化制得的。其具有較好的耐久性和相容性,用于PVC塑料薄膜抗靜電性能好,不發生“噴霜”現象。且表面電阻系數小于SN、SP-K等同類產品。KF-203抗靜電劑成品中季銨鹽含量為60% ~65%,反應總得率為87%~90%,產品易揮發成分少。以1%的添加量加入到PVC中,表面電阻率可達到1012Ω[7]。
陳劍波等以不同脂肪酸、N,N-二甲基丙二胺和3-氯-1,2-丙二醇為原料 ,制備出新型的陽離子表面活性劑—烷基酰胺丙基二甲基-2,3-二羥丙基季銨鹽(簡寫為 Quat-N)。先將脂肪酸與過量N,N-二甲基丙二胺在140℃ ~160℃條件下制得N,N-二甲基-3-烷酰胺基丙胺,再在一定條件下滴加3-氯-1,2-丙二醇,反應3h后獲得目標產物Quat–N。通過對其性能的測試,結果表明:Quat-N系列表面活性劑具有優異的調理性、配伍性和抗靜電性等性能[8]。
周世一等在一定條件下將氯代十六烷、二乙醇胺和溶劑按一定比例進行反應,并加入亞磷酸二乙酯,合成了一種長鏈季銨鹽類化合物。將其用作抗靜電劑添加到軟質聚氯乙稀(PVC)材料中 ,測試了材料的表面電阻。隨合成長鏈季銨鹽的添加量增大,PVC材料的表面電阻率降低,較小的添加量(4.5%)即可使材料的表面電阻率降低至3.0 ×108Ω以下,達到了煤礦行業對高分子材料抗靜電性能的要求。在該抗靜電PVC材料中添加一定量的聚氧化乙烯(PEO),可起到儲水、釋水的作用。克服了抗靜電劑對環境濕度的依賴性,降低材料的表面電阻率,且放置180d后該材料仍具有良好的抗靜電性能。同時可以增加材料的粘彈性,吸收拉伸能量,防止裂紋的進一步發展[9]。
陰離子型抗靜電劑的種類不多,國內常見的陰離子型抗靜電劑有ABPS(壬基苯氧基丙烷磺酸鈉)和DPE(對壬基二苯醚磺酸鉀)。目前國內的烷基磷酸酯碳鏈長度多為C12以下,這種磷酸酯具有很好的抗靜電性,但易吸潮,且吸潮后黏度很大。磷酸酯鹽的鏈長增加后,油劑的平滑性得到很大提高,但高碳醇磷酸酯鹽的抗靜電性能沒有十二醇磷酸酯鹽好。為結合兩者的優點,鮑利紅等以長鏈脂肪醇和五氧化二磷(P2O5)為主要原料合成了磷酸酯鹽抗靜電劑。利用正交試驗對合成條件進行探討。結果顯示:當酯化溫度為80℃,反應5h,70℃水解2h,二乙醇胺作為中和試劑時,產品及其乳液的穩定性均較好。此外二乙醇胺為有機物,不會使產品中的無機磷酸鹽含量過高,可得到轉化率高、性能穩定的產品。該研究將十二醇與十八醇混合作為原料,合成了一系列產品,考察n(十二醇):n(十八醇)不同對產品性能的影響。n(十二醇)∶n(十八醇)在設定的反應條件下對產品的總體轉化率影響不大,但產品的吸濕性隨十八醇比例的增加而降低,耐熱性隨十八醇比例的增加而變好,當n(十二醇)∶n(十八醇)配比為2∶1時,產品的抗靜電性能最佳[10]。
3.1.2 非離子型抗靜電劑研究應用進展
田瑤珠等通過比較環氧乙烷胺類加成物(HDC-103)、烷基醚磷酸脂鉀鹽(MOA3PK)、烷基二甲基羥乙基銨硝酸鹽(SN)、十二烷基二甲基甜菜堿(TC)4種抗靜電劑在PE-HD中,試樣表面電阻值變化的規律和特點,分析了它們在PE-HD中的析出速度大小;測試了不同抗靜電劑在空氣中的吸水率及添加有不同種類抗靜電劑的材料的單位表面吸水量與其表面電阻變化量的關系。據此得出抗靜電劑的抗靜電效果主要與其吸水量有關。非離子型抗靜電劑的析出速度較快,其吸水率大過其它三種,且能使PE-HD試樣的表面電阻值下降到最低,也即抗靜電效果最好。非離子型抗靜電試樣的表面電阻值變化與單位面積含水量的關系變化最敏感。綜合考慮四種抗靜電劑的抗靜電性,非離子型HDC-103最適合HE-PE的抗靜電要求[11]。
陜西省化工研究所用硬脂酸(SA)和二乙醇胺(DEA)為原料,在自制催化劑催化下,合成了一種脂肪烷醇酰胺類非離子型抗靜電劑。結果表明:SA與DEA的最佳配比為1∶1.2;催化劑用量為總量的0.02%;反應溫度為170~180℃。合成的烷醇酰胺抗靜電劑加入到聚丙烯中,所制薄膜具有吸塵少、時效持久的抗靜電效果。分別添加該抗靜電劑母粒和進口母粒的薄膜制品,其表面電阻、光學性能是接近的。因而該靜電劑可用于雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膜的生產。該烷醇酰胺類抗靜電劑以20%的濃度制成抗靜電聚丙烯濃縮母料,加入BOPP膜中,其表面電阻可達到5.6 ×1010Ω[12]。
3.1.3 高分子型抗靜電劑研究應用進展
張玉廣等研究了通用型抗靜電劑聚合的機理及聚合的工藝流程,分析了溫度、真空度和反應時間對聚合質量的影響以及物料比對抗靜電性能和耐洗性的影響。該研究合成的高分子抗靜電劑為聚醚和聚酯的酯交換產物,在抽真空條件下聚合。在縮聚反應中,通過提高真空度可促進小分子量的揮發,確保縮聚反應向正方向移動,從而可縮短反應時間。適當降低溫度,可防止聚醚的熱氧化及熱降解加劇。此外,聚酯、聚醚含量在聚合物中所占的比例直接影響親水抗靜電的效果和抗靜電的耐洗性效果,適當調節物料比是決定永久性抗靜電劑質量好壞的關鍵問題。該研究開發的通用型高分子抗靜電劑不僅能廣泛用于PVC、PP、PE、ABS等各種塑料橡膠制品的抗靜電改性,通過改性的塑料表面電阻率由1014Ω降至1012Ω。而且對滌棉面料改性處理后,使其成為較出色的耐洗性抗靜電面料[13]。
李申等研制出一種高效的抗靜電阻燃劑。其配方1采用100份PP,15份協效劑,1.5份的高分子型抗靜電劑,與適量溴化物、氯化石蠟、微小粒子混合。采用自由基引發劑、氧化銻與含溴阻燃劑協同作用原理,達到較好的阻燃效果。研制過程中成功地采用了超小微粒添加技術,使抗靜電阻燃劑與塑料表面接觸效應增大,具有比普通抗靜電阻燃劑更優良的抗靜電阻燃效果。所研制成功的抗靜電阻燃劑適合 PP、PE、ABS等樹脂。其表面電阻達到108Ω,拉伸屈服應力大于32.0,沖擊強度大于88,硬度大于65。抗靜電、阻燃、力學性能均符合標準要求[14]。
華南理工大學用分子組裝方法將合成的抗靜電劑熔融接枝到聚丙烯分子鏈上,賦予聚丙烯持久的抗靜電性能。首先將2,4-甲苯二異氰酸酯與十八醇反應后的產物與端基胺聚合物(自制,Mw=2000)反應,制得抗靜電劑 AS。再以DCP為引發劑,加入苯乙烯(St)為第二單體,通過GMA將AS熔融接枝到PP上,一定條件下制得15%的母粒。將母粒提純后與PP共混,稀釋成抗靜電濃度分別為1.5%、5%、10%。壓制成膜后,分別進行紅外光譜分析,對水的接觸角及表面電阻率的測定。結果表明,抗靜電劑已經成功接枝到PP上。聚丙烯接枝后其接觸角有了明顯的變化,表明極性有了明顯改善。隨著抗靜電劑含量的增加,聚丙烯表面電阻率逐漸降低,從1014Ω降低至1010Ω,基本達到了抗靜電的要求。
3.1.4 復合型抗靜電劑研究應用進展
陰離子型抗靜電劑的抗靜電效果好,但它同聚烯烴材料的相容性差,會導致聚烯烴材料機械性能的下降;非離子型抗靜電劑的熱穩定性良好,也沒有離子型抗靜電劑易于引起塑料老化的缺點,但其抗靜電性能效果較差,要達到相同的抗靜電效果通常的添加量是離子型的兩倍。浙江大學高分子工程研究所研究了非離子型羥乙基脂肪胺與陰離子型脂肪酸鹽復合抗靜電劑對聚丙烯(PP)抗靜電性能的影響。按照1∶99(質量比)的比例,準確稱取復合抗靜電劑和PP,壓片測試。實驗表明:該復合抗靜電劑可改善非離子型羥乙基脂肪胺抗靜電效果對環境濕度的依賴程度、縮短樣品表面電阻率平衡時間及提高抗靜電能力。證實了當陰離子型脂肪酸鹽用量達到復合抗靜電劑總量的10%(質量分數)后,兩者在抗靜電效果上表現出顯著的協同效應。少量添加陰離子型脂肪基磺酸鹽的復合抗靜電劑,可以使非離子表面活性劑類抗靜電劑羥乙基脂肪胺對PP材料的抗靜電效果提高近2個數量級,使PP材料的表面電阻率達到平衡的時間縮短至3~4天。陰離子型脂肪基磺酸鹽的加入量為復合抗靜電劑總質量的15%~20%為宜。在此范圍內兩組分的相容性能好,又不影響PP材料的物理性能,且抗靜電效果好[15]
哈爾濱工業大學以二甲基乙醇基十八酰胺丙基銨硝酸鹽為抗靜電劑,十溴二苯醚,Sb2O3為阻燃劑,通過正交設計確定了抗靜電阻燃聚丙烯的配方。當抗靜電劑以2份加入到100份的聚丙烯中時,其表面電阻率可達到2.7×108Ω。將試樣摩擦后距煙灰1cm不產生吸附現象。阻燃后的PP熱失重后于阻燃前,熱穩定性優于阻燃前。十溴二苯醚,Sb2O3復合阻燃劑的含量越大,其阻燃效果越好。當阻燃劑含量為9%時,其PP制品的拉伸強度達到最大值。兩者的最佳配比為 9∶4[16]。
大慶石油化工總廠研究院研究了添加HZ-1復合抗靜電劑對聚乙烯膜包裝性能的影響。該研究以10%的添加量制成抗靜電母粒。當母粒添加量從0.1% ~5.0%時,PE薄膜制品表面電阻率從1015Ω降低至109Ω,降了6個數量級,其抗靜電效果較好。一般在0.5% ~0.8%比較適宜,既提高了抗靜電性,同時也改善了印刷性,適宜做包裝膜外層膜。HZ-1復合抗靜電劑的添加量(包括其他添加量)小于5.0%時,其透明度不會有明顯的變化,且薄膜外觀光澤度較好,也不會變脆。加入抗靜電劑所制作的包裝膜或農地膜,不僅可改善其抗靜電性、阻氣性及印刷性,而且不會影響其力學性能,斷裂伸長率還會大幅度地提高。同時在有其他無機物添加后,阻隔性能有所改善[17]。
抗靜電劑在國外的發展速度很快,尤其是美國、西歐、日本等發達國家,其抗靜電劑的生產量和消費量均居世界前列,很多的已經商品化。如美國Witco公司生產的一種牌號為Markstat-AI-26的季銨鹽類抗靜電劑,具有極好的抗靜電性能,其熱穩定性好,對PVC制品無損害[18]。Hoechst公司開發的一種牌號為hostast HIS的粒狀的抗靜電劑,為脂肪族陰離子型磺酸鹽。應用于PS、ABS、PVC等多種塑料,用量為1.0% ~3.0%。抗靜電效果好,能改善制品的流動性[19]。有專利報道了磺酸芳香聚合物作為抗靜電劑用于熱塑性樹脂中。該抗靜電劑是含磺酸化的芳香聚合物。如苯乙烯在陰離子交換樹脂和KOH條件下經磺化生成聚苯乙烯磺酸鈉(MW=5500g/mol,每個苯乙烯單元磺化率為30% ,K2SO4殘余0.04)。將3份該物質和100份PC成型,具有較高的抗靜電性能。同時還保持了PC樹脂原始性能,如透明度、色澤和沖擊強度等。來自杜邦公司牌號為entira的抗靜電劑是一種能夠在聚烯烴中提供良好的永久抗靜電性能和高透濕性的樹枝改性劑,適用于吹塑的聚乙烯和聚丙烯容器。用于大約1mm壁厚的兩層吹塑瓶的AS MK400抗靜電劑,提供了沒有噴霜的、立即的和長期的抗靜電效果,并阻止了灰塵和污垢附著,適用于聚烯烴和乙烯共聚物[20]。瑞士汽巴(Ciba)公司推出了聚烯烴、聚苯乙烯系列、聚甲基丙烯酸甲酯用新型抗靜電劑Lrgastatp22,這是以聚酰胺(PA)共聚物為基料的復配物,與傳統抗靜電劑甘油單硬脂酸酯和高級脂肪酸環氧乙烷加合物相比有許多優點。新型抗靜電劑特點為抗靜電性持久,而且加入樹脂馬上就起作用,本身有釋放靜電作用,即使在相對濕度小于10%下仍能有效抗靜電,另外,Lrgastatp22屬于大量遷移性抗靜電劑,不會使聚合物表面性能變壞。目前供應的產品為無灰粒料,添加用量為4% ~10%,可以直接與塑料混合,也可通過母料或摻混料方式加入[21]。
設計合成對環境濕度依賴性小、多功能、耐高溫、無毒環保、永久性、適用性廣的新型抗靜電劑是目前主要的發展趨勢。季銨鹽型抗靜電劑的開發方向主要是提高其耐高溫性。減少對塑料制品的腐蝕性,通過適當調節碳鏈長度拓寬其應用范圍。陰離子抗靜電劑產品的開發還遠遠不夠,其開發方向為提高其與樹脂的相容性。由于其具有良好的熱穩定性,可開發用于多種塑料制品,復配或單獨使用。非離子型抗靜電劑具有耐熱性好的優點,可廣泛應用于塑料制品中。但其添加量大,影響塑料制品的物理性能。目前需要解決的問題是在保證其抗靜電的前提之下減少其添加量。
隨著塑料制品應用領域的不斷擴大,國外塑料抗靜電劑的產銷呈現出逐年大幅度遞增趨勢。相比之下,我國塑料用抗靜電劑的品種開發比較落后,生產力與銷售品種尚難與國外產品競爭。國外抗靜電劑的發展趨向于長期性、高透濕性、耐熱性、阻燃性、透明性。品種系列化。對新品種的開發主要有多功能抗靜電濃縮母粒;復合抗靜電劑;重視新品種的研制。在塑料加工成型時,抗靜電劑的添加量少,尤其是以顆粒或粉狀添加時,很難均勻分布于塑料制品中,影響抗靜電效果。以抗靜電濃縮母粒形式添加到塑料制品中,其分散性好、均勻。國外很多公司對抗靜電濃縮母粒技術進行了研究,且成果顯著,已工業化。由于對塑料制品的性能要求在不斷提高,單一使用某種抗靜電劑往往會出現很多弊端。如單一某種抗靜電劑對樹脂的相容性差、影響產品透明性及力學性能,添加量大時加工困難等,難以達到綜合的抗靜電效果。國外的重點研究之一是大力拓展復合抗靜電技術,將不同種的抗靜電劑進行復配,以實現較高的抗靜電要求。此外,國外也在開發新的表面處理技術,研制更耐久的抗靜電涂層。
我國目前抗靜電品種主要有季銨化合物、羥乙基烷基胺、烷基醇胺硫酸鹽、多元醇脂肪酸酯及其衍生物等,品種相比國外較為單一。抗靜電劑發展趨向于對抗靜電劑新品種的開發;拓展復配技術;重視無機抗靜電劑發展;開發高分子永久型抗靜電劑。我國對抗靜電劑品種的研究開發近幾年呈增長趨勢,其主要目的是提高耐熱性和持久性。利用現有的抗靜電劑,針對不同的塑料制品采用不同的復配研究,以期望開發出專用性強、抗靜電性高、綜合性能優良的復合抗靜電劑。此外,國內逐漸重視對無機抗靜電劑的研究,開發出了多種導電填料新品種,用于填充塑料制品。在降低成本的同時,達到抗靜電的效果。目前被認為最具有發展潛力的是高分子永久性抗靜電劑。它克服了小分子表面活性型抗靜電劑的抗靜電效果不持久,受環境濕度影響大的缺點。因此對高分子型抗靜電劑的研究開發也將是我國抗靜電劑的發展趨勢。
[1]李濤.抗靜電劑在PP與PE中的應用[J].現代塑料加工應用,2003,15(1):35-37.
[2]宜兆龍,易建政,杜仕國.抗靜電劑的研究進展[J].塑料工業,1999,27(5):39-41.
[3]趙擇卿.高分子材料抗靜電技術[M].北京:紡織工業出版社,1991.
[4]呂世光.塑料助劑手冊[M].北京:輕工業出版社,1988.
[5]李燕云,尹針晏,朱嚴謹.抗靜電劑綜述[J].北京石油化工學院學報,2003,11(1):28-33.
[6]陳怡熾,吳錦屏,顧惕人.聚苯撐導電聚合物的合成[J].化工新型材料.1997,26(2):3-6.
[7]卜站偉,楊箴立.KF-203抗靜電劑的合成及應用[J].河南化工,1996,4:14-15.
[8]陳劍波,孟巨光,等.烷基酰胺丙基多羥基季銨鹽的性能及應用[J].日用化學工業,2005,35(3):197-200.
[9]周世一,雷景新,等.新型軟質抗靜電聚氯乙烯材料的研究[J].化學學報,2006,64(10):979-982.
[10]鮑利紅,萬榮.烷基磷酸酯鹽抗靜電劑的合成及其性能[J].紡織學報,2009,30(7):61-64.
[11]田瑤珠,于杰,等.不同類型4種抗靜電劑在PE-HD中的應用效果及機理分析[J].中國塑料,2004,18(1):63-66.
[12]范衛娟.一種烷醇酰胺類非離子型抗靜電劑的合成及應用性能研究[J].塑料助劑,2009,75(3):26-28.
[13]張玉廣,等.通用型抗靜電劑對高聚物材料的改性研究[J].中原工學院學報,2009,20(3):1-3.
[14]李申,楊書申,等.復合抗靜電阻燃ABS、聚丙烯、聚乙烯的研制[J].紡織高校基礎科學學報,2001,14(1):6-9.
[15]賀天祿,李寶芳,羅英武等.復合抗靜電劑在PP上的應用[J].塑料工業,2003,31(5):43-45.
[16]鮑治宇,顧大明.抗靜電阻燃聚丙烯(PP)的研究[J].哈爾濱建筑大學學報,2001,34(2):118-121.
[17]丘麗萍.抗靜電PE膜的研制[J].現代塑料加工應用,1995,7(3):21-24.
[18]Suzuki.Antistatic agent of synthetic Polymer material sand method of application thereof.USP6225386,2001.
[19]Anderson.Antistatic agent for Polyacetal resins.USPS348995,1994.
[20]Modern Plastics Worldwide,2009,(7/8):22.
[21]World Plastic,1999,17(4):44.
Research and Application of Antistatic Agent in Plastic
SHI Ming1,YANG Yu- nong2,ZHENG Cheng1,3
(1 School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Guangdong,China;2 Guangzhou Research Institute Co.Ltd.of Synthetic Materials,Guangzhou 510665,Guangdong,China;3 School of Technology &Trade,Guangzhou 511422,Guangdong,China)
The classifications of plastics antistatic agents were introduced.The research and application progress of plastics antistatic agents were summarized.The development trend of plastics antistatic agents were pointed out.
plastics,antistatic agent,antistatic plastics
TQ 321
2011-12-30