4 抗静电技术及其应用

 

 

　　塑料制品是否带电或带电的多少可用体积电阻或表面电阻来评价。通常体积电阻在l08Q·cm以下为良导体，l0nQ·cln以上为绝缘体，l0加Q·cm以下表面带电较少，l0挖Q·cm以上显著带电，工业上主要通过下述几种途径消除静电。

 

 

　　4．1 添加抗静电剂

 

 

　　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；目前国内外开发了永久性高分子抗静电剂[3]。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[4]。

 

 

　　4．2 添加具有一定导电性能的填料

 

 

　　添加具有一定导电性能的填料，利用其在塑料共混体系中形成的导电通路起抗静电作用，这种共混物称为复合型导电高分子材料或导电高分子合金。复合型导电高分子材料的研究方法主要有以下几种：(1)导电填料分散复合法在塑料基体中混入导电填料制造出导电的塑料合金，按其填料形状分类，有颗粒分散系、箔片分散系和纤维分散系三种。以炭黑为代表的颗粒状填料填充的导电高分子材料，是迄今为止用途最广泛、用量最大的一种复合导电高分子材料。刘芳等人[5]以HDPE为基础树脂，分别用抗静电

 

 

　　剂和导电炭黑对其进行抗静电改性研究，结果表明，采用含有极性乙烯共聚物的复合抗静电剂配方或含有氯化聚乙烯弹性体的导电炭黑配方，所得的复合材料都具有较好的抗静电性能及物理性能。膨胀石墨也具有好的抗静电效果。杨永芳等人[6]通过溶液插层法研究了聚乙烯，膨胀石墨复合材料的力学性能、电性能。结果表明，当膨胀石墨填充量为l0份～l5份时，复合材料的体积电阻降为1×108Q·cm以下。(2)表面处理法包括金属热喷涂法、干法镀层、

 

 

　　湿法镀层和导电涂料法。(3)导电材料层积复合法将金属、板、丝毡作为中间层，两侧再层压上塑料基体或利用平行挤出方法制成一层为普通树脂的层制品。

 

 

　　4．3 其他方法

 

 

　　(1)在塑料加工过程中使用导电装置消除静电；(2)增加塑料制品加工和使用过程中的空气湿度；(3)通过接枝共聚，改变聚合物结构，使其带有较多的极性基团或离子化基团，降低电阻，增加导电性；(4用强氧化物氧化塑料制品表面或电晕放电处理其表面。

 

 

　　5 抗静电剂发展现状

 

 

　　5．1 国内发展状况

 

 

　　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。

 

 

　　杭州化工研究所开发的PVC用离子型抗静电剂S-l5、S-l8，抗静电效果已达到国外同类产品水平，其化学结构稳定，耐热性好。s-l8有外润滑作用，在硬PVC中添加3％ 即有良好的效果。测试结果表明，PVC加工后3日，抗静电剂即可迁移至塑料制品表面，表面电阻降至lI)8Q，30日后仍保持此电阻值(20c，RH 65％)。李立民等人通过氯代十二烷与二乙醇反应制得烷基二乙醇胺后，再与硫酸二乙酯反应而制得的季胺盐类阳离子表面活性剂sP-_K，它与其他同类产品(如SH-一105)相比，具有抗静电效果好、加工工艺简便、耐温性能好等优点。

 

 

　　近年来，我国还研制开发出了应用效果较好的椰子油烷基聚氧乙烯醚类聚烯烃抗静电剂，以高碳醇、环氧氯丙烷、乙二醇为原料合成的KF-203型PVC抗静电剂，磷酸酯氧化胺抗静电剂，PVDC薄膜用嵛酰胺抗静电剂，L-H型抗静电剂，HKD-520型聚烯烃抗静电剂母粒等。 (责任编辑：蚂蚁)