17.3.2.2 影响抗静电剂在纤维上应用效果的因素
材料添加剂化学
17.3.2 抗静电剂在纤维中的应用
17.3.2.2 影响抗静电剂在纤维上应用效果的因素 研究纤维的静电已有许多方法，大致可分为两类：一是 测定纤维表面电导率；一是测定纤维摩擦产生的电量。这两 类方法，对于长丝、短纤维、布、地毯等各种形态的纤维都 适用。
材料添加剂化学
17.2.4 两性离子型抗静电剂
17.2.4.2 两性烷基咪唑啉 其反应式如下：
材料添加剂化学
17.2.4 两性离子型抗静电剂
17.2.4.2 两性烷基咪唑啉 两性咪唑啉的抗静电性优良，与多种树脂相容性良好，是聚 丙烯、聚乙烯等优良的内用抗静电剂。若将其钠盐与二价金属，
如钡、钙等的无机盐反应，可增加与聚合物材料的相容性。据称
材料添加剂化学
17.2.5 高分子型抗静电剂
17.2.5.1 聚酰胺 聚酰胺树脂是通过以下反应制得的。在此反应式中，如尽可 能减少氨基端基量，并适当调节分子量，就可以得到固体产物；
反之，若大量保留氨基，则得到液态产物。因此聚酰胺树脂抗静
电剂的品种很多，多用于印刷油墨中。
材料添加剂化学
17.2.5 高分子型抗静电剂
17.2.5.2 乙烯基化合物的共聚物 其反应式如下：
材料添加剂化学
17.3 抗静电剂在塑料及纤维中的应用
1
抗静电剂在塑料中的应用
2
抗静电剂在纤维中的应用
材料添加剂化学
17.3.1 抗静电剂在塑料中的应用
（1）塑料用抗静电剂的特点 理想的内用抗静电剂必须满足下列基本要求： ① 具有良好的抗静电效果； ② 耐热性好，能经受树脂加工过程的高温； ③ 与树脂兼容性好，不发生渗出现象； ④ 不损害树脂的性能； ⑤ 能与其他助剂并用； ⑥ 不刺激皮肤，无毒； ⑦ 价格低廉。
材料添加剂化学
17.3.2 抗静电剂在纤维中的应用
17.3.2.2 影响抗静电剂在纤维上应用效果的因素 （1）抗静电剂浓度 （2）纤维的类型
材料添加剂化学
17.3.2 抗静电剂在纤维中的应用
17.3.2.2 影响抗静电剂在纤维上应用效果的因素 （3）抗静电剂的结构
材料添加剂化学
17.3.2 抗静电剂在纤维中的应用
（2）电荷的体积传导 一些导电物质，如金属粉末、导电纤维、炭黑等，以微 粒状分散在聚合物材料中，可有效调节制品的抗静电性能。 其作用机理是在电压作用下，间距小于1nm的导电粒子间形成 导电通路，而在聚合物隔开的导电粒子之间，电子轨道跃迁 也会产生导电作用。
材料添加剂化学
17.1.3 抗静电剂的作用原理
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.3 咪唑啉盐 咪唑啉类抗静电剂是带有一个长链烷基的咪唑啉化合物，抗 静电效果好，适用于作塑料和唱片加工用的内用抗静电剂。其典
型化合物如下:
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.3 咪唑啉盐 长链烷基的咪唑啉的反应式如下：
下：
材料添加剂化学
17.2.3 非离子型抗静电剂
17.2.3.1 环氧乙烷加成物 这类抗静电剂具有静电消除效果良好，热稳定性优良等特点 ，适用于塑料和纤维。其典型化合物如下：
材料添加剂化学
17.2.3 非离子型抗静电剂
17.2.3.1 环氧乙烷加成物
材料添加剂化学
17.2.3 非离子型抗静电剂
材料添加剂化学
17.2.2 阴离子型抗静电剂
17.2.2.2 磷酸酯及其磷酸酯盐 磷酸酯和磷酸酯盐用于合成纤维和塑料，静电消除效果很好 。用作纤维抗静电剂时，它们以憎水基团面向纤维，亲水基团面
向大气，因而具有优良的抗静电性能。主要品种有单烷基磷酸酯
盐和二烷基磷酸酯盐。其结构式如下：
材料添加剂化学
17.2.2 阴离子型抗静电剂
17.2.3.2 多元醇酯 典型化合物结构式如下：
材料添加剂化学
17.2.3 非离子型抗静电剂
17.2.3.2 多元醇酯 合成多元醇酯常用的醇类化合物如下：
材料添加剂化学
17.2.3 非离子型抗静电剂
17.2.3.2 多元醇酯 鉴于脂肪酸多元醇酯具有弱的亲水性，故能在完全不溶于水 的乳化物（油类）与水或易溶于水的强亲水性乳化剂之间起偶联
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.3 咪唑啉盐 2-十一烷基-1-羟乙基咪唑啉的反应式如下：
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.3 咪唑啉盐 高氯酸胺盐的反应式如下：
材料添加剂化学
17.2.2 阴离子型抗静电剂
17.2.2.1 硫酸酯及其盐 硫酸酯及其盐通常用于合成纤维油剂的静电消除剂。其典型 化合物结构式如下：
17.1.3.1 外用抗静电剂的作用机理 外用抗静电剂一般以水、醇或其他有机溶剂作为溶剂或 分散剂使用。当用抗静电剂溶液浸渍高聚物材料时，抗静电 （一般为表面活性）的亲油部分牢固地附着在材料表面，而 亲水部分则从空气中吸收水分，从而在材料表面形成薄薄的 导电层，起到消除静电的作用。
材料添加剂化学
17.1.3 抗静电剂的作用原理
17.2.2.2 磷酸酯及其磷酸酯盐 代表性品种有二月桂基磷酸酯钠盐、二（烷氧基聚氧乙烯醚 ）磷酸酯和烷基磷酸酯二乙醇胺盐等。其结构式如下：
材料添加剂化学
17.2.2 阴离子型抗静电剂
17.2.2.2 磷酸酯及其磷酸酯盐 烷基磷酸酯二乙醇胺盐也是抗静电剂P，是应用极为广泛的 抗静电剂品种之一，由五氧化二磷与醇作用来合成。其反应式如
材料添加剂化学
17.1.1 静电的产生与积累
材料添加剂化学
17.1.1 静电的产生与积累
静电荷的积累是造成静电灾害的根源。 ① 纤维的静电现象 纤维摩擦时的带电，是电荷在被摩擦的纤维之间移动而 产生的。若金属和纤维进行摩擦，根据纤维种类的不同，电 子可从金属到纤维或从纤维到金属而使纤维带电。 ② 高分子材料的静电现象 根据聚合物结构不同，所带静电积累程度也不同。
材料添加剂化学
17.1.1 静电的产生与积累
材料添加剂化学
17.1.2 静电的逸散
（1）电荷的表面传导 在物质摩擦过程中电荷不断产生，同时也不断中和，电 荷泄漏中和时主要通过摩擦物自身的体积传导、表面传导以 及向空气中辐射等三个途径，其中表面传导是主要的。
材料添加剂化学
17.1.2 静电的逸散
17.3.1 抗静电剂在塑料中的应用
（2）影响塑料用抗静电剂效果的因素： ① 与塑料的相容性 ② 抗静电剂的表面浓度
③ 协同作用 ④ 环境湿度
材料添加剂化学
17.3.1 抗静电剂在塑料中的应用
（2）影响塑料用抗静电剂效果的因素：
材料添加剂化学
17.3.2 抗静电剂在纤维中的应用
17.3.2.1纤维的抗静电方法 （1）对纤维进行改性的抗静电方法 ① 聚酰胺纤维（尼龙）的改性 ② 聚酯纤维（涤纶）和聚丙烯腈纤维（丙纶）的改性 （2）利用抗静电剂的方法 外用抗静电剂在织物表面上的耐洗牢度不好，易被洗去 ，若用反应性化合物与纤维在高温下形成共价键结合，可提 高抗静电剂的耐洗牢度。
作用。这类酯在纤维表面形成薄膜后，能减少纤维表面的摩擦系
数，从而在整理纤维后既具有抗静电性又不易沾污。 聚乙二醇酯类非离子型抗静电剂。其反应式如下。
材料添加剂化学
17.2.4 两性离子型抗静电剂
17.2.4.1 季铵内盐 具有高级烷基的季铵内盐，通常用具有长链烷基的叔胺与一 氯乙酸钠反应的方法来制取。其反应式如下：
17.1.3.2 内用抗静电剂的作用机理 内用抗静电剂是在树脂加工中与之混合后再进行成型加 工，或直接添加于液体材料中而起作用的。内用抗静电剂在 树脂中的分布是不均匀的。如果抗静电剂与树脂的相容性不 好，迁移率大，很容易大量地渗析到表面，既影响制品的外 观，也难以保证持久的抗静电效果。反之，抗静电剂与树脂 的相容性太好，则不容易渗析到表面，那么，因洗涤或磨损 等原因造成的抗静电剂丧失就很难及时得到补充，也难以及 时恢复抗静电性能。用于液体材料中的抗静电剂则是通过增 加材料的电导率而起到抗静电作用的。
况下，也能被塑料和纤维充分吸着，从而可以充分地发挥其
良好的效果，这类抗静电剂常用于合成纤维作纺丝油剂，并 作聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇薄膜及塑料制品等的抗静电剂 。缺点是耐热性不够好，容易发生热分解。一般季铵化合物 是由叔胺与烷基化试剂反应合成的。
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.1 季铵盐 阳离子型抗静电剂表见教材P266
材料添加剂化学
17.2 抗静电剂的类型与合成
1
阳离子型抗静电剂
阴离子型抗静电剂 非离子型抗静电剂
2
3 4 5
两性离子型抗静电剂 高分子型抗静电剂
材料添加剂化学
17.2.1 阳离子型抗静电剂
17.2.1.1 季铵盐 在阳离子型抗静电剂中，季铵盐是最常用的一类。它们 的静电消除效果好，同时具有大的吸附力，在浓度极稀的情
材料添加剂化学
材料添加剂化学
第十七章 抗静电剂
1 抗静电作用机理
2 抗静电剂的类型与合成
3 抗静电剂在塑料及纤维中的应用
4 抗静电剂的发展趋势
材料添加剂化学
17.1 抗静电作用机理
1
静电的产生与积累
静电的逸散 抗静电剂的作用原理
2
3
材料添加剂化学
17.1.1 静电的产生与积累
静电荷的产生缘于塑料的电子结构。具有不同介电常 数（绝缘体）或不同电荷释放能量（导体）的两种固体材料 接触时，总会发生电荷的转移。
材料添加剂化学
17.4 抗静电剂的发展趋势
1
含抗静电剂的浓缩母粒 开发抗静电剂新品种 复配型抗静电剂