抗静电剂 塑料具有很高的体积电阻和表面电阻率。
这种高电阻性能,使其在应用过程中会携带大量来自其它介质的静电荷,从而:干扰加工过程的进行;因放电影响产品的美观和卫生,损坏产品的性能甚至造成严重的事故。
添加抗静电剂可降低聚合物材料的带电能力,解决上述静电给塑料制品带来的问题。
抗静电剂具有吸湿性,它迁移至塑料表面,吸收大气中的水分而形成一层很薄的导电薄膜,使静电迅速消除。
抗静电剂一般都由表面活性剂组成。
按结构可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分子型等;按使用方法有外涂型和内添加型两大类。
抗静电剂或其组分应具备以下条件:用量小但抗静电作用大;抗静电效果持久;对光、热稳定;与聚合物相容性良好;不降低聚合物的性能;不影响成型加工性能;耐化学品;无毒;廉价。
抗静电剂的选用和最佳添加量取决于聚合物的性质、加工方式、加工条件、其它助剂的种类和多少、相对湿度和聚合物的最终用途。
?. 阴离子型 1 化学名 烷基磷酸酯二乙醇胺盐(抗静电剂P) 英文名 Alkyl phosphate diethanolamine salt 结构式 性质 棕黄色粘稠膏状物。
易溶于水及有机溶剂。
有一定的吸湿性,应密封贮存于阴凉干燥处。
有机磷含量 6.5-8.5%,pH(20℃) 8-9。
用途 可用于塑料工业中作抗静电剂和润滑剂。
生产厂家 上海助剂厂 天津助剂厂 辽宁化学工业研究院 旅顺化工厂 2 化学名 醇醚磷酸单酯 英文名 Alcohol polyoxyethyl ether phosphoric monoester 结构式 性质 无色或淡黄色粘稠液体,总活性物 >95%,单酯含量 >80%,pH值(10%水溶性)< 2 用途 可用作化纤、塑料工业的抗静电剂。
生产厂家 深圳威莉化学品公司 河北邢台日化厂 上海合成洗涤剂厂 丹东市化学厂 南京市溧水县永寿表面活性剂厂 ?. 阳离子型 3 化学名 硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵硝酸盐,抗静电剂SN 英文名 Stearamidopropyldimethyl-β-hydroxyethyl ammonium nitrate 结构式 性质 商品形式是含本品50~60%的异丙醇-水溶液,呈淡黄色或琥珀色。
相对分子质量476。
pH值为4~6。
相对密度0.95。
闪点(开杯法)30~32.5℃。
180℃以上开始轻微分解,250℃剧烈分解。
在5%的苛性碱液或5%硫酸溶液中煮沸1h不发生水解。
溶于水、丙酮、醇类、氯仿、二甲基甲酰胺、二氧六环、甲基(乙基或丁基)赛璐珞溶剂、苯等有机溶剂中,加热至50℃时可溶于四氯化碳、二氯乙烷、苯乙烯等。
本品一般无腐蚀性,但因其是微酸性含水溶液,应避免与易锈金属器具长期接触。
用途 用作塑料的抗静电剂,可增加制品表面的导电性,有效地消除静电积累。
适用于硬质聚氯乙烯、抗冲击聚苯乙烯、丙烯酸树脂、ABS树脂、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等塑料,一般用量为0.5~2%。
本品可与阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂并用,不宜与阴离子表面活性剂并用。
毒性与卫生性 大白鼠经口LD50为3300mg/kg,对皮肤无刺激,对眼睛有刺激。
生产厂家 上海助剂厂 4 化学名 (3-月桂酰胺丙基)三甲基铵硫酸甲酯盐,抗静电剂LS 英文名 (3-Lsuramidopropyl)trimethylammonium methyl-sulfate 结构式 性质 白色结晶粉末。
相对分子质量410。
相对密度1.121(25℃)。
熔点99~103℃。
开始分解的温度235℃。
溶解度(g/100ml溶剂,25℃)如下: 乙醇 105 丙酮 9.0 水 75 苯 <1.0 乙基溶纤剂 70 全氯乙烯 <0.2 用途 可作为硬质和软质聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚乙烯、聚丙烯和聚氨酯等塑料的内加型抗静电剂,静电消除效能高,热稳定性和流动性好,与树脂容易混合。
一般用量0.5~2%。
毒性与卫生性 本品毒性低,对幼年大白鼠的经口LD50为1.8g/kg。
对皮肤和眼睛有中等刺激。
生产厂家 A.C.C.(美) 5 化学名 N,N-双(2-羟基乙基)-N-(3’-十二烷氧基-2’-羟基丙基)甲胺硫酸甲酯盐,抗静电剂609 英文名 N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-N-(3’-dodecyloxy-2’-hydroxypropyl)methyl ammonium methosulfate 结构式 性质 商品形式是含本品50%的异丙醇-水溶液,为淡黄色液体。
色泽(APHA)200。
10%溶液的pH值为4~6。
相对密度0.96。
溶于水、丙酮、乙醇及其它低相对分子质量极性溶剂,加热时可溶于非极性溶剂。
用途 本品抗静电效能高,热稳定性好,着色性小。
特别适用于聚氯乙烯、ABS树脂、丙烯酸树脂等塑料,一般用量0.5~2%。
使用方法可以添加于配合料中,也可外涂于制品表面。
毒性与卫生性 本品对雄性大白鼠的经口LD50为4.1ml/kg,对皮肤和眼睛有刺激性,应避免长期或反复与皮肤接触,防止溅入眼内。
生产厂家 A.C.C.(美) 6 化学名 三羟乙基甲基胺硫酸甲酯盐,抗静电剂TM 英文名 Tri-hydroxyethylmethyl ammnium methosulfate 结构式 性质 淡黄色粘稠油状液体。
易溶于水,有吸湿性。
游离三乙醇胺含量为0~4%。
相对分子质量275。
用途 塑料用抗静电剂,一般用量为0.5~2%。
生产厂家 上海助剂厂 7 化学名 硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基铵二氢磷酸盐,抗静电剂SP 英文名 Stearamidopropyldimethyl-β-hydroxyethyl ammonium dihydrogen phosphate 结构式 性质 商品形式为含本品35%的异丙醇-水溶液,淡黄色透明液体。
pH值6.3~7.2。
相对分子质量509。
相对密度0.94。
闪点(开杯法)<26.5℃。
在5%的氢氧化钠或硫酸溶液中煮沸1h,不发生水解。
溶于水、丙酮、醇类和其它低分子极性溶剂。
用途 塑料用抗静电剂。
用于内部添加时,主要适用于硬质聚氯乙烯和碳酸钙填充的聚苯乙烯等塑料,一般用量为0.5~1.5%。
用于外部喷涂、浸涂或刷涂时,适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、ABS树脂、丙烯酸树脂、聚烯烃等多种塑料,一般用量为1~10%。
本品还可作为合成纤维的抗静电剂。
毒性与卫生性 毒性低,含本品35%的溶液对大白鼠的平均经口LD50为8.1g/kg,对皮肤无刺激性,纯品对眼晴有刺激。
生产厂家 A.C.C.(美) 8 化学名 N,N-十六烷基乙基吗批硫酸乙酯盐 英文名 N,N-Cetyl ethyl morpholinium ethosulfate 结构式 性质 桔黄色或琥珀色蜡状物。
相对分子质量453。
pH值(10%溶液)为4.5。
相对密度1.01。
熔点74℃。
用途 本品为阳离子型抗静电剂,适用于乙酸纤维素,一般用量1~2%,使用方法是涂敷于制品表面。
在纤维加工中,本品可作为合成纤维的抗静电剂。
生产厂家 Lonza(美) Baird(美) 9 商品名 ASA-156 化学名称 二乙醇脂肪胺的季铵盐化合物 性质 季铵盐含量>55%,水分<0.8%。
易溶于水,乙醇等溶剂中。
pH值7-8(25℃,10g/100ml水)。
常温下为淡黄色液体。
相对密度0.95(25℃)。
粘度约0.30pa·s(25℃)。
用途 可作为外涂型和内加型抗静电剂,具有优良的抗静电效果,适用于聚氨酯、PVC制品、丙烯酸树脂和环氧树脂涂料等,一般用量为0.1~0.6%。
生产厂家 北京市化工研究院 ?. 非离子型 10 化学名 单硬脂酸甘油酯 英文名 Glyceryl monostearate,GMS 结构式 性质 白色或淡黄色蜡状固体。
相对分子质量359。
熔点56~58℃。
3%水分散液的pH/100g。
酸值<2mgKOH/g。
皂化值164~174mgKOH/g。
游离甘油值为9.3~9.7。
碘值<2gI2含量<1%。
相对密度0.970(25℃)。
用途 本品可用作抗静电剂、润滑剂。
还可作为硝酸纤维素的增塑剂,醇酸树脂的改性剂,胶乳分散剂及合成石蜡的配合剂。
生产厂家 Drew(美) Emery(美) Ashland(美) 广东石油化工设计院 江苏张家港中鼎油脂化工有限公司 天津港飞化工有限公司 Danisco cultor(丹麦) 日新乳化有限公司 理研维他命株氏会社(日本) Ciba精化公司(瑞士) 11 商品名 Rikemal P-100 化学名 单棕榈酸甘油酯 英文名 Glyceryl mono palmitate 性质 白色微粒。
熔点62~68℃。
H.L.B.为4.3。
用途 本品可作为塑料材料的抗静电剂、润滑剂、乳化剂等。
生产厂家 理研维他命株氏会社(日本) 12 商品名 Rikemal HC-100 化学名 12-羟基单硬脂酸甘油酯 英文名 12-hydroxyl glyceryl monostearate 性质 白色微粒。
相对分子质量375。
熔点71~77℃。
H.L.B.为3.4。
用途 本品可作为塑料材料的抗静电剂、润滑剂。
生产厂家 理研维他命株氏会社(日本) 13 商品名 ECH型抗静电剂 结构式 性质 本品是烷基酰胺类非离子型表面活性剂。
外观为淡黄色蜡状物。
熔点40~44℃。
热稳定性>300℃。
皂化值104mgKOH/g。
游离胺<45mgKOH/g。
用途 本品可作为软质、半硬质聚氯乙烯塑料的内加型抗静剂。
主要用于薄膜、片材、半硬质钙塑聚氯乙烯贴面材料等。
可使塑料的表面电阻值从1016Ω下降至109~10Ω。
毒性与卫生性 小白鼠经口LD502700mg/kg以上。
生产厂家 杭州市化工研究所 14 化学名 N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺,抗静电剂477 英文名 N-(3-dodecyloxy-2-hydroxyprolyl) 结构式 性质 白色流动性粉末。
熔点59~60℃。
25℃时的溶解度(g/100ml溶剂)如下:。
庚烷 0.02 乙酸乙酯 1.5 乙醇 30.0 甲乙酮 23.0 甲苯 0.8 水 <0.01 用途 塑料用内加型抗静电剂,可迅速有效地消除静电聚集,加工后即可获得无静电制品,不像其它一些抗静电剂那样,须待数日或数周后方能见效。
本品具有良好的热稳定性,在250℃下是稳定的,在挤塑和模塑加工过程中不发生分解变色。
本品对聚乙烯特别是高密度聚乙烯的抗静电效果最显著,一般用量为0.15%左右。
在聚丙烯和聚苯乙烯中亦具有良好效果,但用量较大,一般为1.5%左右。
在聚氯乙烯中的效果较差,不及抗静电剂SN和609。