高分子型抗静电剂的发展状况

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抗静电剂的研究现状及发展化

抗静电剂的研究现状及发展化

抗静电剂的研究现状及发展化抗静电剂是一种用于阻止物体表面产生静电并减少静电的物质。

它们可以广泛应用于电子、纺织、塑料、化妆品等领域,对于防止静电引起的火灾、电击和材料损坏起到至关重要的作用。

目前,对于抗静电剂的研究主要集中在材料的开发和应用。

在材料方面,研究者们不断探索新型抗静电剂材料,以提高其抗静电性能和环境友好性。

传统的抗静电剂主要包括离子型抗静电剂、聚合物型抗静电剂和导电材料。

离子型抗静电剂通过分解产生带电气体来抵消物体表面的电荷,但存在环境污染的问题;聚合物型抗静电剂通过质子共轭结构来吸纳电荷,但在高湿度环境下效果较差;导电材料则是直接利用电子流动来消除电荷,但容易导致导电性增加而引起火灾风险。

因此,近年来,研究者们致力于开发新型抗静电剂材料,如抗静电纳米复合材料、多相界面改性和纳米孔结构调控。

这些新材料具有优异的抗静电性能和低环境污染,显示出很大的应用前景。

此外,抗静电剂的发展也离不开应用技术的突破。

近年来,随着纳米技术、复合材料和无机化学领域的发展,抗静电剂的应用技术也得到了显著提升。

例如,利用纳米技术可以制备出尺寸微小的纳米颗粒,增加表面积和界面效应,提高抗静电剂的附着性和稳定性。

复合材料的使用也能够改善抗静电剂的导电性能和机械强度。

此外,利用无机化学的方法可以改善材料的导电性能和稳定性,使抗静电剂在不同环境中都能够有效地发挥作用。

未来,抗静电剂的发展趋势将更加注重功能化和绿色化。

功能化的抗静电剂不仅可以抵消电荷,还具有其它特殊的功能,如抑菌、防腐、抗污染等。

这些功能化的抗静电剂可以更好地满足不同领域的需求。

在绿色化方面,抗静电剂应该避免使用对环境有害的成分,降低对人体和环境的损害。

因此,在抗静电剂的开发过程中应重点考虑材料的可降解性、可再利用性和生态友好性。

总之,抗静电剂作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。

通过不断地研究和发展,我们将能够制备出具有优异抗静电性能和环境友好性的新型抗静电剂,满足不同领域对静电问题的需求。

浅谈高分子材料抗静电技术

浅谈高分子材料抗静电技术

通常情况下,两种不同的物质表面接触的时候就会形成电荷的迁移。

在理论上来说,静电是普遍存在的,我们通过高分子材料一般都具有电绝缘性,所以会在摩擦后易产生带电现象。

这种静电轻则吸附灰,重则引起火灾等重大事故。

所以,怎样消除积聚在高聚物表面的静电,以及防止高聚物表面产生静电作用,已成为当今高分子材料研究领域的一个热门课题。

一、防静电技术的现状目前静电技术是有很多种的,像我们平时用的塑料以及刷墙时用的涂料都是加入了导电的粉末,还有像石墨以及炭黑和和其他每一种金属粉末以及易于离子化的很多种无机盐类等这些是都可以防静电。

有机静电剂主要是包括季铁盐类等。

一般常用的有机抗静电剂是表面活性剂,我们可以把它加到塑料内部之后在扩散到它的表面里,还可以用到塑料的表面上。

表面活性分子中有亲水的部分还有亲油的部分。

亲水的那部分就留在塑料的表面上,就在表面形成导电层,因此形成了防静电的表面层。

二、高分子抗静电的方法概述高聚物本身对电荷泄放的性质决定了高聚物表面聚集的电荷量,它主要泄放方式为表面传导、本体传导以及向周围的空气中辐射,在这三者中以表面传导为主要途径。

这是因为表面电导率一般大于体积电导率,所以高聚物表面的静电主要受组成它的高聚物表面电导所支配。

因此,通过提高高聚物表面电导率或体积电导率使高聚物材料迅速放电可防止静电的积聚。

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除静电产生的化学添加剂,添加抗静电剂是提高高分子材料表面电导率的有效方法,而提高高聚物体积电导率可采用添加导电填料、添加抗静电剂或与其它导电分子共混技术等。

三、添加导电填料这样的方法一般的是每种不同的无机导电填料掺入高分子材料基体中去,目前此方法中所使用的无机导电填料主要是碳系填料、金属类填料等。

四、与结构型导电高分子材料共混导电高分子材料中的高分子是由许多小的重复出现的结构单元组成,当在材料两端加上一定的电压,材料中就有电流通过,即具有导体的性质,凡同时具备上述两项性质的材料称为导电高分子材料。

抗静电剂的介绍和发展现状

抗静电剂的介绍和发展现状

(烷氧基聚氧乙烯基硫酸酯)三乙醇胺 特点:硫酸酯盐的水溶性比较大,除用作抗静电剂外,还 是 良好的乳化剂、纤维处理剂,但不耐酸和热。

磷酸酯及磷酸酯盐
OR O P OH ONa OR O P ONa ONa OR O P OR ONa
O (C12H25O)2PONa
O OH NH(CH2CH2OH)2 RO P OH NH(CH2CH2OH)2
树脂加工中混和后再进行成型加工外部磨损内部迁移树脂加工中混和后再进行成型加工外部磨损内部迁移相有迁移性与树脂的相容性有关树脂的极性结构有关树脂的有关树脂的玻璃化转变温度有关tg室温tg室温树脂的室温树脂的结晶度有关?抗静电剂的使用效果
抗静电剂
静电现象 静电危害 静电的产生 静电的逸散 抗静电剂的类型与合成
CH 3
CH3SO4
-
R N
R
X
-
CH 3

脂肪胺、胺盐及其衍生物
O NH O O N CH2(CH2)6CH3 O
+ 2 +
O CH3(CH2)6CH2Br
KOH
N CH2(CH2)6CH3 + HBr O COOH
H2O COOH
+
CH3(CH2)6CH2NH2
C12H25OH
+
CH2 CH CH2Cl O
摩擦产生的静电的大小与摩擦力、摩擦速度有关。 聚合物与其他物体接触和摩擦时,一方面不断产 生静电,另一方面又不断泄漏,因此电荷的积聚 是两个过程的动态平衡,最终达到某一稳定带电 状态。

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4 静电的逸散

聚合物一般有优良的电绝缘性 由于主链一般由共价键组成,既不能电离,又不 能传递电子,在其加工和使用过程中,当同其他 物体相接触和摩擦时,会有电子的得失,很难通 过传导而消失。 电荷泄漏的快慢取决于材料的介电常数ε和电阻率 ρ的乘积,而一般聚合物ε 和ρ 很大,因此泄漏 很慢。 ∴电荷会不断聚积。

抗静电剂的发展概况及前景

抗静电剂的发展概况及前景

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。

抗静电剂的研究

抗静电剂的研究

永久型抗静电剂的研究进展摘要:介绍了高分子永久型抗静电剂的特点,作用机理和目前的应用概况。

高分子永久型抗静电剂对空气的相对湿度依赖性小,抗静电效果持久,无诱导期,不受擦拭和洗涤等条件影响。

高分子抗静电剂在基体树脂中形成网络结构,树脂中聚集的电荷通过形成的导电通路得以释放。

关键词:永久型;抗静电剂;渗滤网络大多数高分子材料在生产和使用中易产生静电积累,从而造成静电吸尘、静电放电等不良现象。

严重时可产生火花,引起火灾或爆炸。

给工业生产和日常生活带来麻烦。

据报道,美国仅1985年因静电引起的电子元件损失达5亿多美元。

因此,对于具有抗静电功能的材料的研究已引起人们的重视。

随着抗静电剂日益广泛的应用,对抗静电剂的性能也提出了越来越高的要求,如合成纤维用抗静电剂要求有良好的通用性、耐久性和低毒等特点。

本文叙述了永久型抗静电剂及其研究进展。

1永久型抗静电剂的特点传统型抗静电剂是由小分子的表明活性剂组成,它含有亲水基团和亲油基团。

由于它与树脂本身不完全相容,因此抗静电剂会从树脂内部迁移到树脂表面。

传统型抗静电剂需要在一定的湿度条件下方可起作用,其亲水基团能促进塑料表面被水湿润,从而疏导静电荷,降低塑料的表面电阻率。

只有当传统抗静电剂分子迁移到表面后才能起作用,塑料内部的抗静电剂分子不断地迁移至表面,直至完全消耗,因而其作用效果仅在一定时间范围内有效。

高分子永久型抗静电剂只能通过混炼的方法加入到基料中。

它不是靠迁移至塑料表面,而是靠在塑料内部形成一个具有导电能力的渗滤网络,以此为通路解掉表面及本体内静电荷,降低电阻率。

与传统抗静电剂相比,其抗静电效果持久,无诱导期,不受擦拭和洗涤等条件影响;因为它的导电性能不是靠水层来达到的,因而对空气的相对湿度依赖性小;制品的机械性能和耐热性能不受其影响,但添加量较大(一般为5%~20%),价格偏高¨,2J。

2高分子永久型抗静电剂的作用机理高分子永久型抗静电剂是近年来研究开发的一类新型抗静电剂,属亲水性聚合物。

抗静电剂的研究现状及发展化(最新整理)

抗静电剂的研究现状及发展化(最新整理)

抗静电剂的研究现状及发展1.静电的危害静电是一种处于静止状态的电荷。

一般来说,静电会在正当两个物体的解出与分离、摩擦、变形以及离子附着等情况下产生。

静电的危害有很多,但大致可以分为两种。

1.1 静电的第一类危害静电的第一类危害来源于带电体的相互作用。

飞机机体与空气、灰尘、水蒸气等微粒摩擦时会使飞机带电。

若不及时采取措施,飞机的无线电设备将会失灵。

在印刷厂静电会使纸张粘合,极难分开,给印刷带来麻烦。

静电也很容易吸附灰尘和油污造成产品污染。

1.2 静电的第二类危害第二类危害是指由于静电火花点燃易燃物发生爆炸。

平时静电产生的火花对人体基本无害,可是在空气中充满易燃气体和粉尘时,电火花引发威力巨大的爆炸。

例如,手术台上,麻醉剂主要成分为乙醚,静电火花会引起麻醉剂的爆炸,伤害医生和病人;在煤矿,则会引起瓦斯爆炸,会导致工人死伤,矿井报废。

2 抗静电剂的定义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传导或吸湿作用,构成泄露电荷通道,达到抗静电的目的。

[1]3 抗静电剂的作用机理常用的抗静电的方法有两种,第一种是增加产品的润滑性,防止静电荷产生,第二种是加快静电荷的泄露。

因此抗静电剂的使用方法也有两种,一种是涂刷、喷洒在产品表面,另一种是添加到生产材料的内部。

这两种使用方法都可以提高材料的电导率,并且对应着两种作用机理。

3.1 外部抗静电剂的作用机理通过键与空气中的水分子结合,抗静电剂的亲水基在塑料表面形成一个单分子导电膜,能够降低表面电阻,加快电荷的泄露。

摩擦间隙中的介电常数高于空气中的介电常数,使电场变弱,从而导致产生的电荷减少。

3.2 内部抗静电剂的作用机理在树脂中添加足够量的抗静电剂时,树脂表面会形成一层稠密的排列,亲水基向着空气一侧形成导电层,表面浓度高于内部。

加工时,由于外界的作用可以使树脂表面的抗静电剂分子缺损,抗静电性能下降,但与此同时,树脂内部的抗静电剂会不断渗出到表面,向表面迁移,补充缺损的抗静电剂分子的导电层并且形成水吸附层,通过吸附层使电导率提高。

2024年抗静电剂市场规模分析

2024年抗静电剂市场规模分析

2024年抗静电剂市场规模分析引言静电是物体表面带电状态引起的现象。

它在许多行业中都会造成问题,如电子制造、塑料加工、化工等领域。

为了解决静电问题,抗静电剂被广泛应用于各个行业。

本文将对抗静电剂市场规模进行分析。

市场概述抗静电剂市场是一个庞大且不断增长的市场。

随着各行业对静电问题的关注度不断提高,抗静电剂市场也迅速发展。

抗静电剂通过改变物体表面的电导性来消除或减少静电现象,因此它在许多领域中都具有广泛的应用前景。

市场驱动因素1. 行业需求增加随着电子产品的普及以及电子制造业的快速发展,对抗静电剂的需求不断增加。

电子产品的生产过程中,静电会对元器件造成损害,因此需要使用抗静电剂来保护产品质量。

2. 制造业发展各个制造行业对抗静电剂的需求也在不断增加。

塑料加工、化工等领域中都会遇到静电问题,使用抗静电剂可以减少产品缺陷率,提高生产效率。

3. 技术创新随着科技的进步,新型抗静电剂的研发不断涌现。

这些新型抗静电剂具有更好的效果和更高的安全性,因此受到市场的欢迎。

技术创新推动了抗静电剂市场的发展。

市场分析1. 市场规模抗静电剂市场规模呈现出稳步增长的趋势。

根据市场研究公司的数据,抗静电剂市场在过去几年中每年以10%的速度增长。

预计未来几年,市场规模将继续保持增长。

2. 市场份额目前,全球抗静电剂市场呈现出竞争激烈的局面。

市场上存在着多家知名的抗静电剂制造商,它们拥有大部分的市场份额。

然而,随着新型抗静电剂的涌现,市场份额可能会发生变化。

3. 地区分布抗静电剂市场的地区分布不均衡。

亚洲地区拥有世界上最大的抗静电剂市场份额,尤其是中国和日本。

北美和欧洲地区也是重要的市场,而其他地区的市场规模较小。

4. 应用领域抗静电剂的应用领域广泛,涵盖了电子制造、塑料加工、化工、纺织、食品包装等多个行业。

电子制造业是抗静电剂的主要应用领域,其对市场规模的贡献最大。

市场前景抗静电剂市场前景广阔。

随着各行业对静电问题的关注度不断提高,抗静电剂市场将继续保持增长。

高分子材料抗静电技术

高分子材料抗静电技术

高分子材料抗静电技术CATALOGUE 目录•高分子材料抗静电技术概述•高分子材料抗静电技术分类•高分子材料抗静电性能影响因素•高分子材料抗静电技术应用领域•高分子材料抗静电技术的发展趋势与挑战高分子材料抗静电技术概述CATALOGUE01静电产生原理030201静电对高分子材料的危害产生电火花静电会吸附灰尘和微小颗粒,影响高分子材料的表面质量和光洁度,降低产品性能。

降低产品质量产生电击高分子材料抗静电技术的重要性高分子材料抗静电技术分类CATALOGUE02添加型导电填料通过在高分子材料中添加导电填料,如碳黑、石墨等,提高材料的导电性能,从而消除静电荷积累。

添加型抗静电剂通过在高分子材料中添加抗静电剂,降低材料表面电阻,从而消除静电荷积累。

抗静电效果添加型抗静电技术的抗静电效果取决于抗静电剂或导电填料的种类、用量和分散程度等因素。

添加型抗静电技术表面涂层抗静电技术表面涂层材料涂层附着性抗静电效果导电纤维抗静电技术纤维分散性抗静电效果导电纤维高分子材料抗静电性能影响因素CATALOGUE03分子链结构极性基团分子结构与抗静电性能关系导电填料抗静电剂填料与抗静电性能关系温度随着温度的升高,高分子材料的电阻通常会降低,这主要是因为温度升高促进了分子链的移动性,从而增加了载流子的迁移率。

湿度湿度对高分子材料的抗静电性能具有显著影响。

湿度较高时,材料表面的水分可以形成导电的水膜,从而降低表面电阻。

而在干燥的环境下,材料表面的水分蒸发,表面电阻会增大。

温度、湿度与抗静电性能关系其他因素对抗静电性能的影响加工条件高分子材料的加工条件对其抗静电性能也有一定影响。

如注射成型、挤出成型等加工过程中,由于摩擦作用可能会产生静电,因此需要采取措施减少摩擦,以降低静电的产生。

表面形貌高分子材料的表面形貌对抗静电性能也有一定影响。

表面粗糙的材料容易产生静电,而表面光滑的材料则不易产生静电。

因此,可以通过改变材料的表面形貌来调节其抗静电性能。

2023年抗静电剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告

2023年抗静电剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告

抗静电剂行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录概述 (4)一、2023-2028年抗静电剂产业发展战略分析 (5)(一)、树立抗静电剂行业“战略突围”理念 (5)(二)、确定抗静电剂行业市场定位,产品定位和品牌定位 (5)1、市场定位 (5)2、产品定位 (6)3、品牌定位 (7)(三)、创新力求突破 (8)1、基于消费升级的技术创新模型 (8)2、创新促进抗静电剂行业更高品质的发展 (9)3、尝试格式创新和品牌创新 (10)4、自主创新+品牌 (11)(四)、制定宣传方案 (12)1、学会制造新闻,事件行销--低成本传播利器 (12)2、学习通过出色的品牌视觉设计突出品牌特征 (12)3、学会利用互联网营销 (13)二、抗静电剂业发展模式分析 (13)(一)、抗静电剂地域有明显差异 (13)三、抗静电剂企业战略目标 (14)四、2023-2028年抗静电剂业市场运行趋势及存在问题分析 (14)(一)、2023-2028年抗静电剂业市场运行动态分析 (14)(二)、现阶段抗静电剂业存在的问题 (15)(三)、现阶段抗静电剂业存在的问题 (15)(四)、规范抗静电剂业的发展 (17)五、抗静电剂行业(2023-2028)发展趋势预测 (18)(一)、抗静电剂行业当下面临的机会和挑战 (18)(二)、抗静电剂行业经营理念快速转变的意义 (19)(三)、整合抗静电剂行业的技术服务 (19)(四)、迅速转变抗静电剂企业的增长动力 (19)六、关于“十四五”抗静电剂业发展战略规划的建议 (20)(一)、抗静电剂业“十四五”战略规划简介 (20)1、抗静电剂业的社会化 (20)2、大规模的抗静电剂业 (21)(二)、“十四五”期间抗静电剂业的市场应用方向 (21)(三)、十四五”期间抗静电剂业的发展重点 (22)七、2023-2028年抗静电剂业竞争格局展望 (23)(一)、抗静电剂业经济周期分析 (23)(二)、抗静电剂业的增长与波动分析 (23)(三)、抗静电剂业市场成熟度分析 (24)八、抗静电剂行业企业差异化突破战略 (24)(一)、抗静电剂行业产品差异化获取“商机” (24)(二)、抗静电剂行业市场分化赢得“商机” (25)(三)、以抗静电剂行业服务差异化“抓住”商机 (26)(四)、用抗静电剂行业客户差异化“抓住”商机 (26)(五)、以抗静电剂行业渠道差异化“争取”商机 (26)九、抗静电剂行业风险控制解析 (27)(一)、抗静电剂行业系统风险分析 (27)(二)、抗静电剂业第二产业的经营风险 (27)十、抗静电剂成功突围策略 (27)(一)、寻找抗静电剂行业准差异化消费者兴趣诉求点 (27)(二)、抗静电剂行业精准定位与无声消费教育 (28)(三)、从抗静电剂行业硬文广告传播到深度合作 (28)(四)、公益营销竞争激烈 (29)(五)、电子商务提升抗静电剂行业广告效果 (29)(六)、抗静电剂行业渠道以多种形式传播 (29)(七)、强调市场细分,深耕抗静电剂产业 (30)十一、抗静电剂行业多元化趋势 (30)(一)、宏观机制升级 (30)(二)、服务模式多元化 (30)(三)、新的价格战将不可避免 (31)(四)、社会化特征增强 (31)(五)、信息化实施力度加大 (31)(六)、生态化建设进一步开放 (32)1、内生发展闭环,对外输出价值 (32)2、开放平台,共建生态 (32)(七)、呈现集群化分布 (32)(八)、各信息化厂商推动抗静电剂发展 (33)(九)、政府采购政策加码 (34)(十)、个性化定制受宠 (34)(十一)、品牌不断强化 (34)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (35)(十三)、一体式服务为发展趋势 (35)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (35)概述近年来,抗静电剂行业市场火爆,其应用场景跨越式发展的根本原因在于技术、安全和多样性的创新。

塑料抗静电剂的发展现状

塑料抗静电剂的发展现状
1 抗静电剂的基本状况
一般的高分子材料的电阻率非常高, 约为 1010 ̄ 1030 Ω·cm 范围内, 可作为良好的绝缘材料。但是在 作为非绝缘材料使用时, 其表面经常摩擦容易产生 静电, 造成吸尘、电击甚至爆炸等恶性事故, 因此塑 料的防静电问题引起了人们的高度重视[2]。 1.1 消除静电措施
在工业中消除静电的措施有很多, 如:( 1) 在塑 料加工过程中使用导电装置消除;( 2) 增 加 塑 料 制
Goodrich 公司研制的永久抗静电剂母粒 STAT- RIFEC- 2300 热稳定性好, 价格低廉。化学主要组成 为聚氧化乙烯- 环氧氯丙烷( PEO- ECH) 共 聚 物 , 当 添加 15% ̄20%的量时, 与 PC、PBT 形成的工程塑料 具有永久性抗静电的性能。
日本旭化成工 业 公 司 开 发 成 功 了 ABS 系 永 久 型抗静电塑料, 牌号为 Adion- A, 它是以聚乙二醇系 聚酰胺( PEG- PA) 为永久抗静电剂。
一般认为一个性能较好的抗静电剂应该具备如 下条件:( 1) 抗静电效果好而持久;( 2) 与塑料的相 容性适中;( 3) 在成型加工的高温或 反 复 进 行 热 加 工时不分解;( 4) 不影响塑料的加工 性 能 和 制 品 性 能;( 5) 与其他助剂相容性好, 无对抗效应;( 6) 无毒 无臭, 对皮肤无刺激;( 7) 价格低廉。 1.3 根据不同加入方式的分类
总起来看, 国外的抗静电剂发展趋向于持久、耐 热、低毒、实用性广和产品系列化方向发展。 2.2 国内的发展状况
国内相关报道较少, 能够商品化的塑料抗静电 剂也比较少。
国内的抗静电剂还有一些其他的报道, 例如浙 江大学高分子工程研究所研究了非离子型羟乙基脂 肪胺与阴离子型盐复合抗静电剂对聚丙烯 ( PP) 抗

2024年抗静电剂市场发展现状

2024年抗静电剂市场发展现状

抗静电剂市场发展现状概述静电是由于物体与其他物体之间的电荷不平衡造成的现象。

在许多工业和商业领域中,静电产生的问题对操作和设备造成了很大的影响。

为了解决这个问题,抗静电剂被广泛使用。

本文将对抗静电剂市场的发展现状进行探讨。

抗静电剂的工作原理抗静电剂是能够帮助物体保持电中性或减少静电的化学物质。

它们可以通过不同的机制来发挥作用,例如吸湿、离子化和导电。

•吸湿:抗静电剂可以通过吸湿来帮助物体保持湿润,从而减少静电的产生。

它们通常含有一些具有吸湿性的化学物质,如聚醚类化合物或氯化钾。

•离子化:抗静电剂中的化学物质可以释放出离子,这些离子可以中和周围环境中的静电电荷,从而减少静电的产生。

•导电:抗静电剂中的化学物质具有良好的导电性能,可以帮助电荷在物体表面上流动,从而防止静电的积聚。

抗静电剂市场的发展现状市场规模和增长趋势抗静电剂市场在过去几年中取得了显著的增长,并预计在未来几年中将继续保持增长。

根据市场研究公司的报告,全球抗静电剂市场的规模在2019年达到了X亿美元,并预计到2025年将增长至Y亿美元。

这主要归因于工业和商业领域对抗静电剂需求的增加以及新技术和创新的引入。

应用领域抗静电剂广泛应用于许多领域,包括电子、塑料、纺织、化工、医疗和汽车等。

其中,电子和塑料行业是抗静电剂市场的主要应用领域。

•电子行业:随着电子产品的快速发展,抗静电剂在电子行业中的应用越来越重要。

抗静电剂可以用于制造电子元件、半导体和电路板,以确保产品的可靠性和稳定性。

•塑料行业:塑料制品在许多领域中都有广泛应用,但塑料制品常常容易产生静电,给操作和使用带来不便。

抗静电剂可以被添加到塑料中,以减少或消除静电,提高产品的质量和可靠性。

主要市场参与者在抗静电剂市场上,存在着一些主要的市场参与者,包括化学公司、制药公司和材料制造商等。

以下是几个主要的市场参与者:•公司A:该公司是全球领先的抗静电剂供应商,在电子和塑料行业都有强大的市场份额。

抗静电剂综述

抗静电剂综述

抗静电剂综述摘要: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,由此人们迫切需要防止静电带来的危害。

本文主要介绍了抗静电剂的种类、应用和发展,阐述各种抗静电剂(如:尼龙用抗静电剂,聚氨酯塑料用抗静电剂等等)的机理和制备方法,通过文献学习各类抗静电剂的优缺点和其改性方向,最后展望抗静电剂的发展方向。

关键词:抗静电剂种类发展一:抗静电剂按分子中的亲水基能否电离,以及离子化特征可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。

1.1阳离子型抗静电剂在目前的科研领域中,具备更多功能的季铵盐表面活性剂也已制备得到。

如棕榈酸酯季铵盐为一种新型的阳离子抗静电剂。

首先进行棕榈酸双羟乙基胺基乙酯的合成:在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中,加入已称好的棕榈酸、三乙醇胺、苯及对甲苯磺酸,加热至150 C,回流反应十几个小时。

减压蒸馏收集产品。

季胺盐的合成:在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中,加入一定量的棕榈酸双羟乙基胺基乙酯及称好的氯乙醇和石油醚,回流反应几个小时,粗产物用丙酮和乙醇的混合物溶剂重结晶。

经棕榈酸酯季铵盐抗静电处理过的纤维,随抗静电溶液浓度的增加,试样的抗静电性能增强;到吸附接近饱和时,浓度的增加对抗静电性能影响不大。

此产品作为腈纶、涤纶、锦纶的抗静电剂,生产简单、无毒、易产业化,且具抗静电、匀染、柔软功能以及杀菌的新功能。

国内发展状况:国内的抗静电剂起步得较晚,由于塑料工业的发展,促进了各类抗静电剂的研发。

目前我国国内常用抗静电剂品种主要还是表面活性剂类产品,目前永久性抗静电剂则是研究的热门方向。

国外发展状况:从20世纪80年代以来,伴随着塑料制品的发展,各类抗静电剂也得到了长足的发展。

目前抗静电剂主要由美国、西欧和日本生产,而美国是世界上生产抗静电剂最多的国家。

目前国外的抗静电剂趋向于持久、耐热、低毒、适用性广和产品系列化发展。

2024年抗静电剂市场环境分析

2024年抗静电剂市场环境分析

2024年抗静电剂市场环境分析一、市场概述静电问题是许多行业和领域面临的常见挑战之一。

静电不仅会对设备和产品的性能产生负面影响,还可能导致设备故障、产品质量问题和安全隐患。

为了解决这一问题,对抗静电剂的需求不断增加,推动了抗静电剂市场的发展。

本文将对抗静电剂市场环境进行分析,以提供相关行业从业者和投资者有关市场现状和潜力的参考。

二、市场规模和增长趋势根据市场研究数据显示,全球抗静电剂市场规模正在快速增长。

预计到2025年,该市场规模将达到XX亿美元,年复合增长率约为XX%。

主要驱动因素包括电子行业的发展、新能源车辆的普及以及工业制造领域对抗静电剂的需求增加。

三、市场竞争态势抗静电剂市场具有一定的竞争度。

目前,行业内主要的市场参与者包括A公司、B公司和C公司等。

这些公司都在不断投入研发和创新,提高产品质量和性能。

此外,市场还涌现出一些新的参与者,为市场竞争带来新的动力。

四、市场驱动因素抗静电剂市场的增长受到多个因素驱动。

首先,电子行业是抗静电剂市场的主要消费者。

随着电子产品的不断普及和需求的增加,对抗静电剂的需求也在增加。

其次,新能源车辆市场的发展也推动了抗静电剂市场的增长,因为新能源车辆电芯和电池系统需要高效的静电保护。

最后,工业制造领域对抗静电剂的需求也在不断增加,尤其是在电子零部件制造和半导体行业。

五、市场挑战和机遇抗静电剂市场面临一些挑战,例如技术创新和产品升级的压力、价格竞争和环保要求。

然而,市场仍然存在巨大的机遇。

随着技术的进步和应用领域的不断拓展,抗静电剂市场有望进一步发展。

同时,环保意识的提高也为研发更环保的抗静电剂提供了机遇。

六、市场前景展望综合分析市场规模、竞争态势、驱动因素、挑战和机遇,可以预见抗静电剂市场将保持持续增长。

未来几年,随着消费需求的增加和技术创新的推动,市场规模将继续扩大。

同时,市场竞争也将进一步加剧,行业参与者需要不断提升产品质量和技术水平,以保持竞争优势。

结论抗静电剂市场具有广阔的发展前景和潜力。

高分子型抗静电剂的发展状况

高分子型抗静电剂的发展状况

高分子型抗静电剂的发展状况介绍了高分子型抗静电的特性与类别,阐述了其作用机理及影响其抗静电性能的因素,分析了国内外高分子型抗静电剂的研究现状、发展趋势。

标签:抗静电剂;高分子;永久型抗静电剂是一类具有减少或抑制高分子材料静电荷产生作用的化学添加剂。

它是通过增加制品润滑性或加速静电荷泄漏,来达到抗静电的目的。

抗静电剂作为塑料、橡胶的常用改性剂,其研究技术日益成熟,目前研究主要趋向于高性能、持久性方面。

高分子型抗静电剂由于具有永久抗静电性,是近年来研究开发的热点。

1 高分子型抗静电剂1.1 高分子型抗静电剂的特性与类别高分子型抗静电剂又叫永久抗静电剂,是指抗静电剂本身也是聚合物,一类亲水或导电单元的聚合物。

主要类别有:季铵盐型(季铵盐与甲基丙烯酸酯缩聚物的共聚物、季铵盐与马来酰亚胺缩聚物的共聚物),聚醚型(聚环氧乙烷、聚醚酰胺、聚醚酰胺亚胺、聚环氧乙烷-环氧氯丙烷共聚物),内铵盐型(羧基内铵盐接枝共聚体),磺酸型(聚苯乙烯磺酸钠),其它类型(高分子电荷移动结合体)[1]。

高分子型抗静电剂具有优异的抗静电性、耐热性和抗冲击性,不受擦拭和洗涤等条件影响,对环境湿度依赖性小,且不影响制品力学和耐热性能,但添加量较大(一般为5%~20%),价格偏高,而且只能通过混炼的方法加入到树脂中。

可作为塑料、合成纤维外部用永久性抗静电剂。

1.2 高分子型抗静电剂的作用机理高分子型抗静电剂主要在母体中形成“芯壳结构”,并以此为通路泄漏电荷。

高分子型抗静电剂作为一类内添加型抗静电剂,改善高分子材料的表面抗静电性能的方式是采用与高分子基体共混;比起外抗静电剂,高分子抗静电剂与树脂具有更好的相容性,在制品表层呈微细的层状或筋状分布,在中心部分呈球状分布,即“芯壳结构”,有助于释放静电荷,提高制品抗静电性能。

因此其技术关键是提高高分子型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态。

卢霜[2]选用了反应型水溶性聚氨酯高分子永久型抗静电剂DM-3723,通过浸轧法对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和聚酰胺纤维织物进行抗静电改性。

抗静电剂研究开发与生产现状

抗静电剂研究开发与生产现状

抗静电剂研究开发与生产现状(一)抗静电剂是一种为了缓和或防止高分子材料产生静电而添加的涂饰剂。

目前高分子材料广泛应用于国民经济各个领域,而由于静电积累导致短路、火灾甚至爆炸事情并不少见,因此采取一定措施消除静电受到全球重视,抗静电剂研究、生产与使用十分活跃。

1.抗静电剂种类抗静电剂主要是一类表面活性剂物质,按使用方式可以分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类。

外部抗静电剂基本要求是牢固结合在树脂表面、抗静电效果好、适应于多种环境、不污染制品和环境;内部抗静电剂要求与树脂相容性好、不影响树脂物理性能、抗静电性能高且持久、耐热性好能经受住树脂高温加工、毒性小,特别要求与其他树脂助剂并用不产生相抗作用等。

常用抗静电剂按化学结构分主要有阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型。

阴离子型抗静电剂,该类抗静电剂分子活性部分主要是阴离子,如烷基磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐、二硫代氨基甲酸盐、羧酸盐等。

该类产品主要用于化纤油剂和油品的抗静电剂,在塑料工业中除某些烷基磷酸酯和烷基硫酸酯用于PVC 和聚烯烃作为内部抗静电剂使用,大部分用作外部抗静电剂。

其中聚合型阴离子抗静电剂,如马来酸酐与其他单体共聚物盐类、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐等,与被处理的基料具有良好粘附性,是性能不错的永久性外部抗静电剂。

阳离子型抗静电剂,该类抗静电剂主要包括各种胺盐、季铵盐、烷基氨基酸盐等,其中季铵盐最为重要,抗静电性能优良,对高分子材料有较强的附着力,广泛用作纤维和塑料抗静电剂,主要品种有硬脂酸三甲基氯化铵和硬脂酸二甲基戊基氯化铵常用于合成纤维抗静电剂,也作为塑料外部抗静电剂;烷基叔胺硝酸盐是重要塑料抗静电剂,代表品种为SN,采用硬脂酸与N,N-二甲基丙胺缩合,再与环氧乙烷和硝酸进行季铵化反应制得,广泛用作聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等内外抗静电剂;烷基叔胺硫酸酯盐是合成纤维重要抗静电剂,代表品种抗静电剂TM,是由三乙醇胺与硫酸二甲酯合成而得,主要用于丙烯腈纤维、聚酯、聚酰胺等合成纤维;硬脂酰胺丙基二甲基-β-羟乙基胺二氢磷酸盐是一种效果不错的塑料内外抗静电剂。

新型导电高分子抗静电剂进展

新型导电高分子抗静电剂进展

新型导电高分子抗静电剂进展徐景坤;胡秀杰;蒲守智;申亮;陈萍【摘要】本征型导电高分子抗静电剂是目前发现的使用效果最好的抗静电剂之一.本文简要综述了本征型导电高分子抗静电剂的工作原理、特点、国内外发展现状及发展趋势,其中重点介绍了聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚对苯乙烯磺酸,以及它在感光材料中作为抗静电剂显示的重要作用.【期刊名称】《影像科学与光化学》【年(卷),期】2005(023)003【总页数】7页(P232-238)【关键词】导电高分子;抗静电剂;聚噻吩【作者】徐景坤;胡秀杰;蒲守智;申亮;陈萍【作者单位】江西科技师范学院,江西省有机功能分子重点实验室,江西,南昌,330013;中国科学院,理化技术研究所,北京,100101;中国科学院,理化技术研究所,北京,100101;江西科技师范学院,江西省有机功能分子重点实验室,江西,南昌,330013;江西科技师范学院,江西省有机功能分子重点实验室,江西,南昌,330013;中国科学院,理化技术研究所,北京,100101【正文语种】中文【中图分类】TQ57绝缘体由于摩擦在干燥的空气中容易产生静电荷.静电造成的吸力、斥力、电击、放电现象给加工和生产带来很大危害, 同时严重影响材料使用寿命. 感光胶片上如果没有抗静电处理直接干燥会使胶片在使用前被曝光而导致报废. 另外, 必须避免静电积累的重要领域还包括电子工业中各种静电敏感性元件的生产、运输、储放、包装.因为现代晶体管和电路在电压超过100 V 时都将不可逆地遭到破坏. 因此, 静电积累将会发生静电引力(或者斥力)、电击或火花放电现象, 这在易燃易爆物质环境条件下将酿成巨大灾害[1].因此,必须提高普通绝缘体的抗静电能力.众所周知,不同的材料其导电性各不相同, 具有传导性的金属材料其表面电阻为10- 3- 100 Ω,半导体材料的表面电阻一般为100- 106 Ω, 表面电阻在1014 Ω 以上的材料是绝缘材料.一般认为,表面电阻在1013- 108 Ω 的材料为抗静电材料, 这种抗静电性能通常是通过抗静电剂处理而获得的.为了在实际应用中避免静电效应的发生, 大部分绝缘体经过抗静电处理后, 它们的导电性能可以得到大幅度提高,从而使产生的静电荷能够以平和的方式得以消除或者根本不产生.1 抗静电剂研究应用现状目前, 广泛使用的抗静电剂主要为表面活性剂[1], 按照使用方式可以分为外部抗静电剂和内部抗静电剂两大类型.按照结构可以分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性抗静电剂等.其主要作用是抑制静电荷的产生和促进电荷的泄漏. 表面活性剂类抗静电剂的使用效果受材料加工环境和使用场所的湿度影响较大. 材料表面如果含有一定水分,即一定湿度条件下,绝缘性材料也会表现出一定的表面导电性.电解质存在时会形成水合离子, 提高材料导电性.对于离子型抗静电剂而言, 将产生离子化基团,构成离子导电通道.对于非离子抗静电剂而言, 由于本身的增湿作用,亲水基与空气中的水分形成氢键,产生离子化趋向, 除了构成泄漏电荷通道外, 还充当电荷交换接触点, 实现电荷交换[1].如果空气湿度比较低,表面活性剂型抗静电剂的抗静电效果会降低.一般由于感光胶片中聚酯片基上的抗静电剂,例如无机盐或表面活性剂抗静电剂, 虽然可以使胶片的表面电阻降至1011 Ω 以下,但当空气湿度低于50%时效果很差[2]. 另外,胶片显影后水溶性的离子化合物很容易被洗去,使显影后的胶片特别容易受到静电的干扰,导致胶片报废,造成损失.解决该问题的关键是新型抗静电剂的抗静电性能不受空气湿度的影响、价格低廉、透明、不含有重金属并可以在水溶液中制备[2]. 同时, 在其它领域中也存在类似问题. 因此,国内外部分大公司和研究机构进行了大量研究, 结果表明, 导电高分子是比较好的选择.到目前为止已经有多种导电高分子类抗静电剂产品问世并取得了较好的经济效益.下面就几种导电高分子抗静电剂进行讨论.2 导电高分子型抗静电剂的工作原理及研究现状导电高分子指的是具有共轭π键长链结构的高分子经过化学或电化学掺杂(氧化、还原)后形成的材料[3-7]. 即从共轭π键链上迁出或迁入电子, 从而形成自由基离子(单极化子)或双离子(双极化子),图1 是以聚噻吩为例的导电机理示意图.为了保持电中性,在共轭π键高分子主链周围需要一个带有相反电荷的离子与其配对,即对离子. 在外加电场的作用下, 载流子(自由电子或者空穴)沿着共轭π键移动,从而实现电子的传递, 达到消除静电荷的目的.因此,导电高分子结构中除了具有高分子主链特征之外,还含有对阴离子(p 型掺杂)或对阳离子(n 型掺杂).导电高分子材料除了具有高分子的丰富结构、可加工、比重轻等特点之外,还具有金属(高电导率)和半导体性质, 因此具有广泛的应用前景和商业价值. 导电高分子自上个世纪70 年代末被发现以来一直是人们研究的热点, 由于它的重要性, 三位发现者Heeger、MacDiamond 和Shirakawa 共同分享了2000 年度的诺贝尔化学奖. 与普通的高分子相比,导电高分子的显著特点是通过化学或电化学掺杂, 它们的电导率可以在绝缘体、半导体和金属导体之间的宽广范围内变化(10- 9- 105 S/cm),如图2所示.它们的物理化学和电化学性质受高分子的主链结构、掺杂剂的性质和掺杂程度等因素影响较大.目前导电高分子理论及应用领域中研究较多的有聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺等以及它们的衍生物, 请见图3.它们在有机电致发光、有机太阳能电池、Li+ 二次电池、电致变色、超频电容器、抗静电等领域得到了广泛应用.特别是作为抗静电剂的研究应该说效果显著.在抗静电应用研究中最为广泛的是聚苯胺及其衍生物[8]. 聚苯胺不是通过氧化还原实现导电的,而是通过质子掺杂.这种方法获得的导电高分子一般难溶解不熔化, 很难进一步加工处理. 但是,当改变掺杂剂的结构时可以改变聚苯胺的溶解性能,获得的高分子能够溶解于水或者有机溶剂,例如聚对苯乙烯磺酸掺杂的聚苯胺.芬兰的Panipol 公司已经成功解决导电聚苯胺的吨级生产、溶解与熔融加工难题,并率先进入工业化生产,其聚苯胺合成装置的产量居世界领先地位[9]. 除了Panipol 公司外, 目前从事可溶/熔融导电聚苯胺研究的厂家还有日本的日东电工及德国的Oremecon 公司.图1 聚噻吩导电高分子导电机理示意图Conducting mechanisms of inherently conducting polymers such as polythiophene图2 导电高分子室温电导率示意图Room temperature conductivities of inherently conducting polymers另外一个在抗静电领域应用取得商业成功的典范是德国Bayer 公司开发成功的新一代导电高分子, 聚噻吩的衍生物:聚二氧乙基噻吩(PEDOT)[2,10-15],化学结构式见图4a.一般来说,噻吩本身由于氧化电位比较高, 在聚合过程中容易产生副反应.但是3 位和4位上给电子基团取代(如烷基或烷氧基)的衍生物有很多优点(图4b):1)由于能垒降低导致单体的氧化电位下降, 氧化电位的下降使单体在聚合过程中可以避免许多副反应; 2)所获得的高分子的导电态稳定性增加; 3)长链亲水或疏水基团取代增加了高分子在水溶液或有机溶剂中的溶解度;4)降低了高分子中α-β缺陷偶合的可能性,α-β 缺陷偶合是造成高分子性能下降的主要原因之一(图4c) [16].图3 目前主要研究的导电高分子结构示意图Chemical structures of typical inherently conducting polymers图4 聚噻吩衍生物结构示意图Chemical structures of 3-alkyl or 3-alkyloxy substituted thiophenes and 3,4-ethylenedioxythiophene德国Bayer 公司的研究人员于上世纪80 年代在新合成的化合物中将噻吩的3 位和4位上同时取代2 个甲氧基,并使它们的两个甲基连接起来形成一个二氧六环同噻吩环相连,降低了由于双取代导致的空间位阻效应, 该化合物就是二氧乙基噻吩(EDOT). 聚合后获得的聚二氧乙基噻吩(PEDOT)表现出非常优异的环境稳定性,尤其是在氧气和水的存在下,体积电导率高达102 S/cm. 采用高分子电解质如聚苯乙烯磺酸作为掺杂剂进行EDOT 的化学聚合可以得到聚二氧乙基噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸根阴离子(PSS)复合材料的水溶液(结构见图5).由于PSS 中过量磺酸基的存在,使得PEDOT/PSS 可以分散在水溶液中,实现进一步加工处理,如涂布在聚酯、纺织等产品表面成膜.PEDOT/PSS 有几个重要优点:1)涂布干燥后将不再溶于水或者任何有机溶剂; 2)物理、化学及热学稳定性和耐摩擦性能都非常好;3)PEDOT/PSS 膜导电态为淡淡的天蓝色(其紫外可见吸收光谱见图6[17]);4)加入不同的添加剂, 例如N-甲基吡咯烷酮、丙三醇、山梨醇、聚乙二醇等多羟基化合物可以大幅度提高PEDOT/PSS 膜的导电性能, 其表面电阻可以降低到103- 106 Ω 以下[18,19]. 由于这些优异的性能, PEDOT/PSS 取得了巨大的商业成功(Bayer 公司商品名: Baytron P),特别是在感光材料的抗静电领域, PEDOT/PSS 表面涂布量对基体表面电阻以及光学密度均有影响,请见图7[20].随着PEDOT/PSS表面涂布量的增加, 基体表面电阻下降, 而其光学密度增加. 在所有的抗静电剂领域中PEDOT/PSS 的性能是非常优异的.目前,Bayer 公司每年生产的PEDOT/PSS 供给AGFA公司用于感光胶片有2 亿平方米之多.图5 PEDOT/PSS 结构示意图(Baytron P)Chemical structures of PEDOT/PSS 图6 不同掺杂程度PEDOT/PSS 的吸收光谱[17]Absorption spectra of PEDOT w ith different doping levels电位越高,掺杂程度越高,导电率越高The higher is the applied potentials w ith doping level, thus leading to higher conductivity同PEDOT/PSS 相比较而言,聚苯胺及其衍生物作为抗静电剂, 其价格优势非常明显.但是聚苯胺的一个缺点是聚苯胺降解时容易产生联二苯胺结构, 该化合物具有致癌作用[2],在环境保护意识日益增长的今天,这个问题就比较突出. PEDOT/PSS 除了可以应用于抗静电领域外,通过不同方法和不同添加剂处理后的PEDOT 的体积电导率可以达到102 S/cm 甚至103 S/cm[20],所以, 它也是目前公认的热稳定性最好的导电高分子之一.因此,PEDOT 发展潜力非常大.Bayer 公司在推出Baytron P 的同时, 还同时申请了几十个专利,实现了系列产品[19, 21-23]. 通过加入不同的添加剂可以实现不同的性能,并应用在不同领域中, 例如电子元器件的包装、阴极射线管类显示器的抗静电[24-26]等等. 因此,国外科研界和产业界目前对于PEDOT/PSS 的研究热情日益高涨, 尤其是系列不同基团取代的PEDOT 衍生物.相信不久的将来随着EDOT 单体合成成本的下降和聚合物物理化学性能的进一步提高,PEDOT/PSS 必将在更多领域得到应用.国内对于这类新材料还未引起重视, 要迎头赶上国外的发展还需要加倍努力.图7 PEDOT/PSS 涂布量对基体表面电阻与光学密度的影响[20]Influence of the coating amount of PEDOT/PSS on the surface resistance and optical density参考文献:[1] 张淑琴. 抗静电剂.见:中国化工大全(9)[M].第一版.北京:化工出版社,1995.667-690.Zhang S Q, Antistatic agents In: Encyclop edia ofChemical Engineering[M]. 1st ed. Beijing: Press of Chemical Industry, 1995.667-690.[2] Groenendaal L B, Jonas F, et al. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) andits derivatives: past, present and future[J].Adv. Mater., 2000, 12(7): 481-494.[3] 李永舫.导电聚合物[J].化学进展, 2002, 14: 207-211.Li Y F. Conducting polymers[J]. 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高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势

高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势

高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势第一篇:高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势高分子材料功能助剂的应用现状和发展趋势1、前言随着高分子材料合成与加工的技术进步, 塑料在各行业得到广泛、深入的应用。

各行业所采用的塑料制品大不相同, 对制品的材质、性能等方面的要求各有其特殊性。

塑料助剂、树脂原料和塑料加工机械一起组成了塑料加工的三大基本要素。

此外, 加工工艺水平、配方技术以及相关配套服务设施也成为完美展现塑料制品性能的不可或缺的因素。

据统计,2001 年全球塑料助剂的消费量达到了7900kt ,销售额146 亿美元,其中,功能助剂占据了80 %左右。

一些新型功能助剂发展时间不长,消费量较低, 却带来了助剂产业新的突破点和增长点, 丰富完善了整个助剂体系, 其高技术含量和巨大的增幅显示了强大的生命力。

同时,传统的助剂也正努力寻找新的替代品。

单一结构对应单一性能, 仍是助剂分子结构研究和设计的理论基础, 但复合化、高分子量化、环保化等新思路逐渐占据了新型研发的主线。

一剂多功能化和单剂单功能高效能化成为现代助剂研发的趋势。

在注重功能体现的同时, 人们将更多的目光投在了前期的加工适用性、配方设计和后期的回收、无害化处理等问题上, 这使得助剂研究的结构更为合理, 发展更为平衡。

此外, 科研院所、高校的基础理论性研究如何与现代企业结合, 更快更好地投入到工业化生产, 加大应用研究的投入力度也是助剂专家和企业家需要考虑和面对的问题。

我国助剂工业起步较晚, 发展迟缓, 难以适应目前的发展趋势, 必须借助行业发展, 探索一条具有中国特色的助剂工业之路。

在消化、吸收、仿制国外先进品种和技术的基础上, 针对不同行业要求和特点, 开发出高效、多功能、复合化、低(无)毒、低(无)污染、专用化的助剂品种, 提高规模化生产和管理能力, 改变目前助剂行业规模小、品种少、性能老化且雷同、针对性(专用性)差、性能价格比明显低于国外同类产品、创新能力低下、污染严重、无序竞争的局面, 创造一个投入产出比明显高于其他化工产品的新产业。

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高分子型抗静电剂的发展状况
作者:高军等
来源:《科技创新与应用》2015年第02期
摘要:介绍了高分子型抗静电的特性与类别,阐述了其作用机理及影响其抗静电性能的因素,分析了国内外高分子型抗静电剂的研究现状、发展趋势。

关键词:抗静电剂;高分子;永久型
抗静电剂是一类具有减少或抑制高分子材料静电荷产生作用的化学添加剂。

它是通过增加制品润滑性或加速静电荷泄漏,来达到抗静电的目的。

抗静电剂作为塑料、橡胶的常用改性剂,其研究技术日益成熟,目前研究主要趋向于高性能、持久性方面。

高分子型抗静电剂由于具有永久抗静电性,是近年来研究开发的热点。

1 高分子型抗静电剂
1.1 高分子型抗静电剂的特性与类别
高分子型抗静电剂又叫永久抗静电剂,是指抗静电剂本身也是聚合物,一类亲水或导电单元的聚合物。

主要类别有:季铵盐型(季铵盐与甲基丙烯酸酯缩聚物的共聚物、季铵盐与马来酰亚胺缩聚物的共聚物),聚醚型(聚环氧乙烷、聚醚酰胺、聚醚酰胺亚胺、聚环氧乙烷-环氧氯丙烷共聚物),内铵盐型(羧基内铵盐接枝共聚体),磺酸型(聚苯乙烯磺酸钠),其它类型(高分子电荷移动结合体)[1]。

高分子型抗静电剂具有优异的抗静电性、耐热性和抗冲击性,不受擦拭和洗涤等条件影响,对环境湿度依赖性小,且不影响制品力学和耐热性能,但添加量较大(一般为5%~20%),价格偏高,而且只能通过混炼的方法加入到树脂中。

可作为塑料、合成纤维外部用永久性抗静电剂。

1.2 高分子型抗静电剂的作用机理
高分子型抗静电剂主要在母体中形成“芯壳结构”,并以此为通路泄漏电荷。

高分子型抗静电剂作为一类内添加型抗静电剂,改善高分子材料的表面抗静电性能的方式是采用与高分子基体共混;比起外抗静电剂,高分子抗静电剂与树脂具有更好的相容性,在制品表层呈微细的层状或筋状分布,在中心部分呈球状分布,即“芯壳结构”,有助于释放静电荷,提高制品抗静电性能。

因此其技术关键是提高高分子型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态。

卢霜[2]选用了反应型水溶性聚氨酯高分子永久型抗静电剂DM-3723,通过浸轧法对聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维和聚酰胺纤维织物进行抗静电改性。

研究发现,DM-3723可赋予涤纶和锦纶织物优异的抗静电性,并且手感富有弹性,丰满度好,洗涤后仍能牢固吸附在织物表
面。

已有报道,在聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维中添加3%-5%的高分子永久型抗静电剂,其表面电阻率就能降到1010Ω以下,且半衰期小于10s[3-4]。

2 影响高分子型抗静电性能的因素
成型加工条件和与树脂的相容性是决定高分子型抗静电剂形态结构的主要因素,而抗静电剂与树脂基体的熔融粘度差最直接的影响因素。

高分子抗静电剂受环境湿度影响小,影响其抗静电作用效率的主要因素为微观形态、成型工艺、与高分子材料的相容性等。

2.1 微观形态
具有较高的极性高分子型抗静电剂与极性较低的材料复合,相容性不佳且抗静电效果差。

如ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)中加入抗静电剂PEEA,应使平均1个羧基基团能够与PEEA的酰胺基团结合或生成酯,从而提高他们的相容性,进而提高ABS树脂的抗冲强度和改善层状剥离问题。

2.2 成型工艺
其它条件一定时,合理的成型加工条件对材料的抗静电性能也有显著影响。

在共混过程中抗静电剂的浓度应该低于塑料基体的浓度;在熔融加工成型时,抗静电剂的粘度应该大于材料的粘度,这有助于其更好地分散于基体中;由于受到高剪切力,在挤出加工成型时,应该综合考虑粘度和剪切力两个因素。

当然,适宜的混料方式、加工温度、螺杆转速及冷却速率均有助于提高材料的抗静电性能。

2.3 与高分子材料的相容性
抗静电剂的抗静电效果与其与高分子材料的相容性有很大关系,影响主要源于抗静电剂的迁移作用[5]。

高分子型抗静电剂作为一种添加型抗静电剂,与材料应有适宜的相容性,若两者相容性过好,基体树脂对抗静电剂的吸引作用增强,抗静电剂在树脂内部向表面迁移的能力降低,最终影响抗静电效果;而与材料的相容性太差,抗静电剂会在材料表面析出,不仅制品外观受影响,且难以达到长久抗静电效果,甚至造成加工性能下降,成型困难[6]。

如将抗静电剂PEEA加入到聚烯烃塑料中时,应同时加入相容剂与PEEA中的酰胺基团发生接枝反应。

其次,还有高聚物分子结构、其它添加剂等的影响。

3 国内外发展状况
高分子型抗静电剂是目前国际上研究的重点,但还没有得到广泛应用。

在国外,已经商品化的高分子型抗静电剂并不少见。

如汽巴精化的Iragastat P 系列的产品,其中Iragastat P 18适用于加工温度低于220℃的制品,而Iragastat P 22适用于PP、HDPE、PS、PET、PBT等塑
料。

日本旭化成工业公司成功开发的牌号为Adion-A的ABS系永久型抗静电塑料,是以聚乙二醇系聚酰胺作为永久抗静电剂。

Atofina公司的高分子永久型抗静电剂Pebox 4011,适用于PVC、ABS、PS等树脂。

日本油墨公司采用聚二环氧甘油醚乙二醇酯,并添加碱金属或碱土金属作为永久抗静电剂,能使尼龙6的电阻率降至108Ω·cm。

国内能够商品化的抗静电剂比较少,高分子型抗静电剂则更少。

其中研究开发抗静电剂比较有名的单位有杭州市化工研究所、上海助剂厂、重庆主机厂、山西省化工研究所、济南市化工研究所。

周向东等[7]将封端型水系聚氨酯抗静电剂与相关助剂复配成了耐久型抗静电整理液,抗静电效果显著且具有很好的持久稳定性。

总的来说,国内抗静电剂特别是高分子型抗静电剂的研究还处于发展阶段,与发达国家尚有一定差距,因此应在现有抗静电剂研究基础上加快新品种、新技术的研究进程,开发抗静电性能优异、高效稳定、用途广泛的抗静电剂,才能满足我国各行各业不断发展的需要。

参考文献
[1]张传兆.异壬醇的发展现状及市场分析[J].齐鲁石油化工,2010,38(4):341-345.
[2]卢霜.抗静电剂DM-3723[J].印染,2009(11):35-37.
[3]杭伟明,朱亚伟.涤纶和棉纶织物的抗静电整理[J].纺织学报,2009,30(6):86-89.
[4]宋会芬,高琳,梁继月.丙纶纺粘非织造布抗静电整理的工艺研究[J].合成纤维,2006(5):18-21.
[5]田瑶珠,于杰,罗筑等.不同类型4种抗静电剂在PE-HD中的应用效果及机理分析[J].聚合物与助剂,2004(2):32-37.
[6]梁玉兰,周礼邦.抗静电剂的合成及其在涂料中的应用[J].广东化工,1997(4):26-28.
[7]周向东,李纯清,桂陆军.封端型水系聚氨酯抗静电剂的研制及应用[J].纺织学报,2003,34(4):293-295.。

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