抗静电剂.
一些塑料摩檫后的静电电压
UPVC SPVC HDPE LDPE PP
2000~4000V 1000~3000V 1000~2000V 400~800V 2000~4000V
抗静电塑料的划分
1016~1020Ω.cm 抗静电塑料表面电阻 108~1010Ω.cm
一般塑料表面电阻
静电产生的必要条件
高绝缘材料
摩檫
抗静电能力的表征--表面电阻
表面电阻率和体积电阻率是反映塑料制品静 电蓄积程度的重要参数。不同类型的塑料制 品往往显示不同的表面电阻率和体积电阻率。 一般说来,表面电阻率或体积电阻率越大, 导电率越低、塑料制品越容易蓄积静电,静 电危害也越显著。
塑料的表面电阻率
添加型抗静电剂
由于蓄积在树脂内部的抗静电剂分
子随时都有向外部迁移和取向的倾 向,即使在加工、使用中因摩擦、 洗涤等原因致使表面抗静电剂分子 层缺损,随后源源不断的补充,亦 能保证持久的抗静电效果。添加 Nhomakorabea抗静电剂
因此,混炼型抗静电剂通常即效性差
而持久性好。与涂敷型抗静电剂相比, 混炼型抗静电剂添加量少,应用方便, 但对树脂、加工温度、制品性能等条 件较为敏感。混炼型抗静电剂以非离 子表面活性剂为主,同时阴离子、阳 离子表面活性剂在一定的制品中也可 以添加。
抗静电剂与水份的关系
显然,亲水基团与亲油基团的适
当平衡是保障抗静电剂即效性与 持久性的必要条件。抗静电剂的 吸水性越强,其效果越显著。
抗静电剂
外表型(外部抗 静电剂) 配成0.2~2%的溶 液用涂布、喷雾、 浸泽的方法使之 付着在聚合物的 表面。 特点:耐久性差
添加型(内部抗静
抗静电剂的类型
有机抗静电剂 胺的衍生物 季铵盐 磷酸酯 硫酸酯 聚乙二醇的衍生物
无机填料
•碳黑 •金属粉末 •金属氧化物
抗静电的机理
抗静电剂的结构通式:
R-Y-X
R 亲油基(C12以上的烷基) X 亲水基(羟基、羧基、磺酸基、醚键) Y 连接基
聚乙烯的体积电阻率较高达到1016~1020 Ω.cm ,经 常用作绝缘制品,如电线电缆包皮。 聚丙烯 1016~1020 Ω.cm 聚氨酯 1013~1015 Ω.cm 尼龙 1013~1014 Ω.cm 涤纶 1012~1014 Ω.cm 聚氯乙烯1013~1016 Ω.cm 聚乙烯醇107~109 Ω.cm
内部抗静电剂的要求
耐热性好 与树脂相容性好 不迁移 不影响树脂的物理性能 分散性好 与其他助剂无副作用 对于薄膜不发粘 低毒 价格低廉
添加型抗静电剂
混炼型抗静电剂又称为添加型抗静电
剂,它们在塑料加工时混配到树脂中 并均匀分布在整个聚合物内。这类抗 静电剂多系表面活性剂,而且与聚合 物的相容性有限,加工后经过一段时 间迁移到制品的表面,形成具有取向 特征的抗静电剂分子层,其中亲水基 伸向空气一侧,亲油基植于树脂内部。
抗静电剂的功能
抗静电剂的功能
由于抗静电剂是表面活性物质,其分子 由亲水基团和亲油基团两部分组成。出 现在塑料表面上的抗静电剂亲油性基团 植于树脂内部,亲水性基团则在空气一 侧排列,前者使抗静电剂与塑料基体保 持一定的相容性,后者吸附空气中的水 分,形成均匀分布的导电溶液或自身离 子化传导表面电荷,防止静电蓄积而发 挥静电效能。
抗静电剂及其作用机理
抗静电剂是指添加于塑料内部或
直接涂敷在其制品表面,降低塑 料的表面电阻率或体积电阻率, 适度增加导电率,防止静电蓄积 作用的化学助剂。就化学组成而 言,目前实用的抗静电剂以表面 活性剂和亲水性高分子为主。
抗静电剂及其作用机理
经典理论认为,在两个物体相互磨擦时,
电子离开一个物体的表面而附着在另一 个物体的表面,这样推动电子的物体带, 得到电子的物体带负电。磨擦过程中电 荷在不断产生的同时也不断消失,电荷 的散去一般通过磨擦体自身的体积传导、 表面传导和向空气中三种途径进行。只 有当磨擦体的电阻值过高,电荷来不及 泄漏时才会产生静电蓄积现象。
电剂) 添加于聚合物中 特点:不易逸散, 耐磨,耐洗涤
外部抗静电剂的要求
有可溶的溶剂 与树脂表面结合牢靠 不逸散 耐磨檫 耐洗涤 毒性低 价格低 低温低湿下仍有效果
涂敷型抗静电剂
涂敷型抗静电剂经常被配成水、醇
等适当溶剂的溶液,通过浸渍、喷 涂或刷涂等方法处理塑料表面,随 后干燥脱除溶剂得到具有抗静电剂 包覆膜表面的塑料制品。这种方法 多用于PVC加工上,而且涂敷型抗 静电剂多系离子型表面活性剂,尤 其以阳离子型效果最佳。
抗静电剂Anti-Static Agent
绪论
塑料的应用
一般说来,塑料制品的绝缘性好,
广泛用于电器、办公机器、仪表仪 器等外壳,电线电缆外套,建筑型 材,装饰材料,农用及包装薄膜, 日用品等。
塑料静电的危害
然而塑料在显示高绝缘性的同时
往往伴有静电的积累,由此产生 吸尘、吹膜加工困难,印刷及涂 装油墨附着不匀,人体触电,仪 表操作故障甚至发生火灾,粉体 爆炸等危害。为此,防静电危害 就成为人们普遍关注的研究课题。
抗静电剂及其作用机理
在塑料中加入碳黑、金属粉末等
导电生物质是提高制品体积传导 的有效措施,能使体积电阻率得 以显著下降,主要适用于电磁屏 蔽和抗静电要求非常高的场合。 同时亦有降低物性、无法着色、 外观不良等种种弊端。
抗静电剂的功能
抗静电剂的功能则是通过表面传导的方式
使蓄积在制品表面的静电荷有效泄漏实现 抗静电目的,它们可以直接涂敷在制品表 面,也可以在塑料盛开时混炼在树脂内, 经过一段时间后迁移到表面,最终形成表 面抗静电剂分子层。
消除静电的途经
加装导电装置
提高空气湿度
接枝改性聚合物
强氧化剂氧化表面
添加抗静电剂
抗静电的方法
塑料制品的抗静电方法有很多,概括起 来大致包括使用导电装置,制品表面处 理和添加导电生物质等三种类型。综合 评价成本、效能,可加工性等诸多因素 的结果表明,使用抗静电剂不失为当今 抗静电技术领域最为普遍和实用的手段。 为此抗静电剂已成为众多塑料添加剂中 的重要类型。