塑料抗静电剂的应用领域和发展方向

来源：塑胶五金网发布时间：2008-01-02 15:48:10点击率：

塑料因其优良的绝缘性和耐水性，在电气和电子工业领域得到了广泛的应用。但是由于其体积电阻较大，在生产和应用中，极易产生静电积累而导致吸尘、电击(放电)、燃烧甚至爆炸，给工农业生产和日常生活带来危害。因此，如何减少和消除塑料及其制品的静电危害，已成为目前急需解决的技术课题。

抗静电剂是一种能够减少或消除塑料产生静电的一类添加剂。一般通用塑料的表面电阻高达1016Ω～1020Ω，加入抗静电剂后，可使塑料的表面电阻值降至1010Ω以下，从而可大大减少塑料在加工和使用过程中产生的静电现象。抗静电剂的使用拓宽了塑料的应用领域。

抗静电剂的结构通式为R－Y－X，其中R为亲油基团，X为亲水基团，Y为连接基。分子中非极性部分的亲油基和极性部分的亲水基之间应具有适当的平衡，与高分子材料要有一定的相容性，C12以上的烷基是典型的亲油基团。羟基、羧基、磺酸基和醚键是典型的亲水基。抗静电剂主要是表面活性剂，按使用方法分为外处理型和内添加型两种。

内部抗静电剂也是一种表面活性剂，只是在塑料加工中添加到树脂中一起塑化成型。其中抗静电分子是借助聚合物的链段运动而移向表面，吸收空气中的水分，形成均匀的导电层。当树脂处于熔融状态时，离子型抗静电剂在树脂一空气，或树脂、金属(加工机械或模具)的界面形成稠密的排列。制品成型后，抗静电剂的极性基(亲水基)都向着空气一侧排列，形成单分子导电层，抗静电剂的表面活性越强，抗静电性能越好，内部抗静电效果持久。

通过添加抗静电剂，使制品表面吸湿性增加，形成单分子层的导电膜，从而加快了静电荷的泄漏。以往的内添加型抗静电剂多为低分子化合物，耐久性不理想；目前国内外开发了性高分子抗静电剂。另一种耐久性抗静电方法是向疏水性母体树脂中适当加入亲水树脂，从而形成一种微相分离结构。亲水性聚合物组分在塑料表面聚集并形成连续的层状分布以构成泄电通路，即可达到抗静电效果，亲水性聚合物树脂目前以聚氧化乙烯(PEO)的共聚物为主。

我国对抗静电剂的研究虽然起步较晚，但发展较快。目前国内抗静电剂主要以小分子量的阴、阳离子外涂型抗静电剂为主。世界发达国家十分重视抗静电剂的研究、生产和使用。80年代初，美、日等国家相继制定了各种防静电法规，防静电技术得到了迅速的普及，促进了抗静电剂的发展。美国是抗静电剂大的生产和消费国，其产品以非离子型和阳离子表面活性剂为主，主要采用羟乙基化脂肪胺、季胺盐的化合物、脂肪酸酯类抗静电剂，用于聚烯烃、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。西欧也是生产和消费抗静电剂的主要地区。

抗静电剂的发展方向

在我国，随着人们环保意识的不断增强，绿色化工已成为今后发展的主要方向。各类低毒、无毒的抗静电剂将越来越受到食品包装业、电子产业的青睐，这类抗静电剂的研究已日益受到关注。

(1)非离子型抗静电剂由于非离子型抗静电剂热稳定性能好，价格较便宜，使用方便，对皮肤无刺激，是抗静电基材中不可缺少的抗静电剂，具有良好的应用前景。

(2)复合型抗静电剂复合型抗静电剂是利用各组分的协调效应原理开发出来的，各组分互补性强，抗静电效果远优于单一组分。但要注意各种抗静电剂之间的对抗作用。如阳离子型和阴离子型的抗静电剂不能同时使用。

(3)多功能浓缩抗静电母粒由于抗静电剂多为粘稠液体，而且其中一部分为极性聚合物，在塑料中分散困难，带来使用上的不便。多功能浓缩母粒分散性均匀，操作方便，具有发展前途。

(4)高分子性抗静电剂由于高分子性抗静电剂的耐久性好，所以一般用于对抗静电效果要求严格的塑料制品，如家用电器外壳、汽车外壳、电子仪表零部件、精密机械零部件等。

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