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抗静电剂的主要分类(下篇)

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抗静电剂

三种分类






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下期预告:抗静电剂的应用



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C:两性离子型抗静电剂

两性离子型抗静电剂主要包括季铵内盐、两性烷基咪唑啉盐和烷基氨基酸等。它的最大特点是既能与阳离子型,又能与阴离子型抗静电剂配合使用。其抗静电效果优于阳离子型和阴离子型,耐热性能优于阳离子型,但不如阴离子型。

C1:季铵内盐

由于季铵内盐的分子中同时具有季铵型氮结构和羧基结构,因此在大范围的pH值下水溶性良好。卞二烷基一二甲基季铵乙内盐是良好的纤维用抗静电剂。

含有聚醚结构的两性季铵盐耐热性良好,除了作为塑料的内部抗静电剂使用外,与尼龙、腈纶、涤纶、丙纶等的相容性良好,能经受纺丝时的高温,抗静电性能优良,是合成纤维内部抗静电剂的主要品种。


 

C2:两性烷基咪唑啉



输12

(1)1-羧甲基-1廿羟乙基-2-烷基-2-咪唑咻盐氢氧化物是两性咪唑啉型抗静电剂的代表品种。

(2)两性咪唑啉的抗静电剂性能优良,与多种聚合物相容性良好,是聚乙烯、聚丙烯等优良的内部抗静电剂。两性咪唑啉的钙盐能经受聚丙烯纺丝时的苛刻条件,作为丙纶的内部抗静电剂性能优良,效果持久。

C3:烷基氨基酸类

由于烷基氨基酸的氨基也能成盐,而胺盐属于阳离子型,所以习惯上把烷基氨基酸归入两性离子型。作为抗静电剂使用的烷基氨基酸类主要有三种类型,即烷基氨基乙酸型、烷基氨基丙酸型和烷基氨基二羧酸型。烷基氨基丙酸的金属盐或二乙醇胺盐可作为塑料的外部或内部抗静电剂使用。作为外部抗静电剂使用时,为了增加其水溶性,多使用碱性介质。烷基氨基二羧酸的金属盐或二乙醇胺盐主要作为塑料内部抗静电剂使用。



输入

D:非离子型抗静电剂


 

由于非离子型抗静电剂本身不带电,因此其抗静电效果比离子型抗静电剂差,故使用量较大、但其与聚合物的相容性及热稳定性优良,也没有离子型抗静电剂易于引起塑料老化的缺点,因此主要作为塑料的内部抗静电剂使用,主要品种有多元醇、多元醇酯、醇或烷基酚的环氧乙烷加合物、胺或酰胺的环氧乙烷加合物等。

D1:多元醇和多元醇酯

(1)多元醇:甘油、山梨醇、聚乙二醇等吸湿性的多元醇多少具有一定的抗静电性,但附着力差以及易喷出,故现在很少使用。

(2)多元醇酯多元醇酯系多元醇与脂肪酸酯化而得。较重要的有山梨糖醇酐单月桂酸酯和甘油的单硬脂酸酯,它们具有二定的亲水性,可作为纤维的油剂成分,也可作为塑料的内部抗静电剂使用。

D2:脂肪酸、醇、烷基酚的环氧乙烷加合物

在碱性催化剂存在的条件下,脂肪酸、醇、烷基酚等与环氧乙烷反应生成液状或膏状的月桂酸、油酸等高级脂肪酸的聚乙二醇酯在纤维工业上广泛用作抗静电剂,也可作为聚烯烃、聚苯乙烯的内部抗静电剂。

高级醇的环氧乙烷加合物可作为纤维纺丝油剂,也可作聚烯烃的内部抗静电剂。

烷基酚的环氧乙烷加合物也具有一定的抗静电性,可作为塑料、合成纤维的内部抗静电剂使用。


 

D3:胺类衍生物



输12

(1)烷基胺一环氧乙烷加合物高级脂肪胺一环氧乙烷加合物耐热性良好,作为塑料的内部抗静电剂得到良好的效果,是目前消耗量最大的塑料用山部抗静电剂,适用于聚乙烯、聚丙烯等,同时也作为纤维的外部抗静电剂使用。常用的商品为烷基胺与1~3分子环氧乙烷的加合物。随着环氧乙烷加合分子数的增加,水溶性相应增大!但与聚乙烯等树脂的相容性却随之降低,所以环氧乙烷加合量不可过大。
(2)酰胺一环氧乙烷加合物酰胺一环氧乙烷加合物是在碱性催化剂存在的条件下,由脂肪酰胺与环氧乙烷加聚而得。它可作为纤维的外部抗静电剂和塑料的外部或内部抗静电剂使用。
(3)胺一缩水甘油醚加合物伯胺、仲胺与缩水甘油醚的反应产物作为塑料的内部抗静电剂使用,如N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺。



输入

E:其他抗静电剂


 

E1:炭黑

在对颜色没有要求的场合下,炭黑可以作为塑料和橡胶的内部抗静电剂和补强剂使用。例如,在聚烯烃、聚氯乙烯中填充相当数量的炭黑,能得到体积电阻率为10 5 ·cm的薄膜: 100份橡胶中添加30份左右的炭黑,可以使橡胶的体积电阻从10 15cm降低到10 4 Q·cm.

另外,膨化石墨与聚烯烃共混也可以得到抗静电性能相当好的产品,其表面电阻值不受环境湿度的影响。

E2:金属纤维、粉末

金属是优良的导体。将金属纤维(或粉末)加到塑料中能制造出许多种类的抗静电导电塑料,主要用来分散静电荷和进行屏蔽,用于电子仪器元件已经开发出的该类抗静电剂有黄铜纤维、铝合金纤维、铁纤维和铜粉末等。

E3:高分子型永久抗静电剂

高分子型抗静电剂是近年来研究开发的一类新型抗静电剂,它克服了一般表面活性剂抗静电剂的一些缺点,具有长效、耐洗刷、不影响制品外观、耐热、作用效果不受空气中的相对湿度的影响等优点。主要品种有聚氧化乙烯的共聚物、聚醚酯酰胺、聚醚酰亚胺、聚乙

二醇甲基丙烯酸共聚物、环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物等。这类抗静电剂的缺点是用量大、成本高,需配合适当的相容剂及加工条件方能达到理想的效果,而相容剂及加工条件等关键技术还需要不断改进与完善。


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