抗静电剂的发展概况及前景王凯（四川理工学院材料与化学工程学院四川自贡643000）内容提要抗静电剂是添加在树脂中或涂附在塑料制品、合成纤维表面的用以防止高分子材料静电危害的一列化学添加剂。

由于聚合物的体积电阻率一般高达1010～1020Ω·cm，易积蓄静电而发生危险，抗静电剂多系表面活性剂，可使塑料表面亲合水分，离子型表面活性剂还有导电作用。

可将体积电阻高的高分子材料表面层电阻率降低到1010 Ω以下，从而减轻高分子材料在加工和使用过程中的静电积累。

以免有静电积累引发火灾和爆炸事故。

抗静电剂可以分为内部抗静电剂和外部抗静电剂。

本文介绍了几种抗静电剂，阐述抗了静电剂的作用机理，并对抗静电剂的发展趋势作了进一步的猜想关键词抗静电剂;抗静电剂;聚乙二醇己二酸磷酸酯;Antistatic Agent and Prospects of the generalSituation of the StudyWang kai(Sichuan University of science and Engineering,Zigong,Sichuan,643000）Antistatic agent is added to the resin coated or attached to the plastic products, synthetic fiber surface to prevent high polymer material electrostatic hazard a list of chemical additive. Due to polymer volume resistivity generally up to 1010 ~ 1020 Ω· cm, easy savings electrostatic and dangerous, antistatic agent many system surface active agent, can make the plastic surface affinity moisture, ionic surfactant and conductive role. Can the volume resistancehigh polymer materials surface resistivity decreased to 1010 Ω the following, so as to reduce the high polymer materials in processing and in the process of using electrostatic accumulation. In order to avoid electrostatic accumulation cause fire and explosion accident. Antistatic agent can be divided into internal antistatic agent and external antistatic agent. This paper introduces several kinds of antistatic agent, this paper expounds the resistance mechanism of electrostatic agent, and the development trend of the antistatic agent was further conjectureKeywords(Antistatic agent; Antistatic agent; Polyethylene glycol (peg) adipic acid phosphate ester; )前言：近年来，高分子合成材料因具有质轻价廉、外观优美、电绝缘性好以及易成型加工等优点而广泛应用于国民经济和日常生活的各个领域。

然而，塑料等高分子制品的高电阻率往往使其在加工和使用过程中容易产生静电积累，从而造成静电吸尘或静电放电等许多危害。

因此，塑料的抗静电问题已引起人们的普遍关注[1]。

在日常生活和生产中，许多材料在使用过程中容易产生静电积累，造成吸尘、电击，甚至产生火花后导致爆炸等恶性事故[2]。

如在纺织工业中合成纤维的生产和加工；电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、贮放，由于静电荷的积累往往会造成重大损失[3]；化工、炼油业、采矿业以及军事工业中，由各种非金属材料的应用而引起的静电积累所造成的危害也屡见不鲜，在美国塑料电子部件于贮运过程中废品率达50％，损失高达50亿美元；我国石化企业静电事故产生的损失高达百万元以上，所以静电的防治已经引起人们的重视。

目前最常用且行之有效的方法是使用抗静电剂以降低材料的表面电阻率，目前抗静电剂的开发与应用已成为重要的课题。

抗静电剂是一类添加在树脂或涂布于高分子材料表面以防止或消散静电荷产生的化学添加剂。

抗静电剂自身没有自由活动的电子，属于表面活性剂范畴，它通过离子化基团或极性基团的离子传导或吸湿作用，构成泄漏电荷通道，达到抗静电的目的一．概念抗静电剂英文名称是Antistatic agent，简称ASA。

由于聚合物的体积电阻率一般高达1010～1020Ω·cm，易积蓄静电而发生危险，而抗静电剂多系表面活性剂，可使塑料表面亲合水分，离子型表面活性剂还有导电作用，因而可以使静电及时泄漏二．结构特征抗静电剂一般都具有表面活性剂的特征，结构上极性基团和非极性基团兼而有之。

常用的极性基团（即亲水基）有：羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子，胺盐、季铵盐的阳离子，以及-OH、-O-等基团，常用的非极性基团（即亲油基或疏水基）有：烷基、烷芳基等，从而形成了纤维工业常用的五种基本类型的ASA，即胺的衍生物，季铵盐，硫酸酯、磷酸酯以及聚乙二醇的衍生物。

ASA 当涂层用时，疏水基团吸附于材料表面，最外层形成一层ASA 的分子层；当采用共聚方法形成双组分纤维时，外部的ASA 分子层受到破坏，内部的ASA 便可以渗透到材料表面；材料表面有一个平滑的ASA 分子层，表面摩擦系数的降低使静电产生几率减少，但外用ASA 耐洗牢度不好，可考虑用反应性化合物与纤维在高温下形成共价键结合[11]。

三．抗静电机理外用ASA 一般以水、醇或其它有机溶剂作为溶剂或分散剂，进行涂覆疏水基团附着于材料表面，向外排列的亲水基团吸收环境中的微量水分，因为水是高介电常数的液体而形成导电层，并且纤维中所含的微量电解质也一定程度地降低表面电阻；用于织物的ASA 多为饱和长碳链阳离子表面活性剂，因纤维表面呈负电性而容易被吸附形成湿气膜，这样材料摩擦间隙的介电常数也明显提高；如果ASA 为离子化合物时，本身便具有离子导电作用[12]。

内用ASA 在聚合物中分布是不均匀的，当添加到一定数量时，复合材料的表面会形成一层亲水基团向外排列的膜，同时内部的ASA 能向表面渗透以抗静电剂补充膜层的缺损；因此ASA 与聚合物的相容程度便形成了矛盾的两方面，相容性好会使向外表渗透速度放慢，难以及时补充表层ASA 损失，反之又会使材料过早地丧失抗静电性能。

分类通常是些长链的烷基季铵、磷或鏻盐，以氯化物作平衡离子。

它们在极性基质中，如硬质聚氯乙烯和苯乙烯类聚合物中效果很好，但对其热稳定性有不良影响。

这类抗静电剂通常不得用于与食物接触的物品中；而且抗静电效果仅为乙氧基化胺类之类内用抗静电剂的1/5到1/10。

四．静电剂类型阴离子型抗静电剂通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐，也是主要用于聚氯乙烯和苯乙烯类树脂中；它们在聚烯烃类树脂中的应用效果与阳离子抗静电剂相似。

在阴离子抗静电剂中，烷基磺酸钠已广泛应用于苯乙烯系树脂、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯中。

非离子型抗静剂如乙氧基化脂肪族烷基胺代表着最大的一类抗静电剂。

它们广泛地应用于聚乙烯、聚丙烯、ABS和其他苯乙烯系聚合物中。

现在生产销售的有好几种乙氧基化烷基胺，其区别在于烷基链的长度和不饱和度的大小。

乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使是在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效。

这类抗静电剂已获联邦食品医药管理局批准，应用于与食品间接接触的物品中，其他商业上有价值的非离子型抗静电剂还有乙氧基化烷基酸胺，如乙氧基月桂酷胺，及甘油一硬脂酸酯（GMS）。

乙氧基月桂酷胺适用于在湿度小的环境里使用的聚乙烯和聚丙烯，而且要求有速效长效的抗静电功能的场合。

GMS类抗静电剂则只考虑用于加工过程中的静电保护。

尽管GMS向聚合物表面迁移的速度快，但它不能像乙氧基化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那样发挥持久的抗静电作用。

可以将高达75%的液体或低熔点的乙氧基化烷基肢和聚合物掺合制成浓缩母料，这些母料是自由流动的小球状产品，易于装运，而其混炼时易于分散。

乙氧基化烷基胺母料的优点可归纳如下：（1）分散性好，添加了预分散活性材料。

（2）装运性好，自由流动的小球状产品，易计量，易混合。

（3）加工性能好，在挤出机中少有螺杆打滑。

五．使用方法及操作使用操作抗静电剂的使用方法有涂布法和共混法两种。

涂布法具有见效快、用料省，对抗静电剂的耐热性要求低等优点，但抗静电效果不能持久，经过水洗、摩擦后，抗静电剂涂层会消失。

而共混法具有耐洗涤、耐摩擦，抗静电效果持久，使用方法简单等优点。

（一）、涂布法（1）清洗为了得到均一密实的抗静电剂涂膜，涂刷抗静电剂前，必须对塑料表面进行清洗，彻底除去表面灰尘、油脂等。

可用1%左右的中性洗涤剂溶液清洗。

清洗后需要放置在无尘室内晾干。

(2) 配液用乙醇、酯类或水将抗静电剂配成0.2～2%浓度的溶液，溶液的浓度在保证抗静电效果的前提下，尽可能稀一些，因为浓度高的溶液会发粘，容易吸附灰尘。

(3) 涂布根据操作要点涂布法操作分清洗配液、涂布和干燥四个工序。

制品的形状等选择涂布方法，常用的涂布方法有直接法、浸渍法和喷涂法等几种。

直接法是用棉布、法兰绒、毛刷和辊筒等工具将抗静电剂液涂布在制品上。

它简便有效，使用最广。

浸渍法是将制品浸入抗静电剂液中，它适用于形状复杂或数量很大的小型制品。

喷涂法是用喷枪将抗静电剂液喷涂在制品上，它有速度快，效率高，涂膜均匀等优点。

(4) 干燥涂布后的制品应充分干燥，使涂膜层硬化，在温度30-40℃，湿度60-80%的条件下，大约需要干燥3个小时。

干燥后还要在自然环境条件下放置5个小时。

(二)共混法操作要点共混法是将抗静电剂与树脂混合后再加工成型，制成具有抗静电的制品。

常用的抗静电剂有阳离子型和两性离子型。

抗静电剂是易吸湿性化台物，含有一定量的水份。