抗静电剂和导电剂

(3) 烷基叔胺硫酸酯盐: 代表性品种有: ( 月桂 酰胺丙基三 甲基铵) 硫酸甲酯盐( 美国氰胺 公司Cyastat LS) 、N, N- 双( 2- 羟乙基) N- ( 3'- 十二烷氧基- 2'- 羟基丙基) 甲铵 硫酸甲酯盐( 美国氰胺公司Cyastat 609) 、 三羟乙基甲基季铵硫酸甲酯盐( 英国Temas 公 司抗静电剂TM) 、N,N- 十六烷基乙基吗啉硫 酸乙酯盐( 美国Baird 公司Barquat CME) 等
季铵盐是用叔胺与烷基化试剂通过季铵化
反应来合成的。通常的烷基化试剂有烷基卤化
物如CH3Cl、CH3Br、CH2= CHCH2Cl, 芳香族卤化物如C6H5CH2Cl、C6H5Cl 以及硫酸 二烷酯等。
随着所使用的叔胺和烷基化试剂的不同, 作为抗静电剂使用的季铵盐品种很多,
较重要的代表性品种有以下几类
③在材料加工过程中利用导电装置或在 制品中加入导电性材料；
④用氧化剂或采用电晕放电处理制 品表面，提高高分子材料表面的导电性 ；
⑤在高分子材料中添加导电性填料 ，如炭黑、金属氧化物粉末或金属粉末 ；
⑥采用导电性高分子材料或导电性 涂料进行表面预处理；
⑦添加抗静电剂，提高高分子材料
抗静电剂 所谓抗静电剂是指涂敷于材料表面或掺和在材料 内部，以防止或减轻静电积累的一类化学助剂.
(1) 烷基叔胺氯化物: 代表品种有硬脂酰三甲基氯化铵 ( 如Arguad 18) , 硬脂酰二甲基戊基氯化铵, 广泛作为纤维、织物的抗静电剂、柔软剂。
(2) 烷基叔胺硝酸盐: 代表品种有抗静电剂SN, 是带有酰胺结构的阳离子季铵盐抗静电剂, 广泛作为塑料的内、外抗静电剂, 可用于聚
氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸树脂、ABS 树脂、 聚乙烯、聚丙烯和聚酯等多种塑料。
非离子型：这类抗静电剂分子本身不带电荷
而且极性很小。通常非离子型抗静电剂具有一 个较长的亲油基, 与树脂有良好的相容性。同 时非离子型抗静电剂毒性低, 具有良好的加工 性和热稳定性, 是合成材料理想的内部抗静电 剂。
主要有聚乙二醇酯或醚类、多元醇脂肪 酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪胺乙氧基醚等化 合物。此类化合物分子中, 烷基链长以及极性 集团的数量, 对发挥最佳抗静电效果至关重要 。
种类ห้องสมุดไป่ตู้
阳离子 型
结抗构 静电主要成剂分 的分类
季胺盐
<亲油基>单烷基、二烷基 <对离子>卤素、硝酸、有机酸
适用树 脂
PVC
阴离子 型 非离子 型
两性型
磷酸盐 磺酸盐
脂肪酸 多元醇酯
聚氧化乙烯附 加物 内胺盐 丙胺酸盐
<亲油基>脂肪酸、聚氧化乙烯附加 物 <亲油基>烷基、烷基苯
<亲油基>单烷基、二烷基 <多元醇>丙三醇、聚甘油、聚氧 化乙烯、山梨糖醇、多元醇 <亲油基>烷基胺、烷基酰胺 <亲水基>聚氧化乙烯 <阳离子基>胺、烷基酰胺 <阳离子基>碳酸、磺酸
部分是阴离子, 其中包括烷基磺酸盐、硫酸盐 、磷酸衍生物、高级脂肪酸盐、羧酸盐及聚合 型阴离子抗静电剂等。其阳离子部分多为碱金 属或碱土金属的离子、铵、有机胺、氨基醇等 , 广泛用于化纤油剂、油品等的抗静电剂。在 塑料工业中, 除了某些烷基磷酸酯、烷基硫酸 酯及其胺盐用作外部抗静电剂外, 一般较少用 作内部抗静电剂使用。
抗静电剂 与导电剂
概述
大多数合成高分子材料都具有优异的加 工性和电绝缘性，其表面电阻率很高(通 常为1012~1030Ω·cm)，因此在使用过程 中容易积累静电荷。
静电荷累计到一定程度，会引发一系列 危害。
轻则吸附灰尘，造成产品污染；重则引 起火灾、爆炸等重大事故。
在涂料工业中，合成高分子材料作为成 膜物质用来制备高等涂料。抗静电剂、导电 剂属于典型的功能性助剂，可改变成膜物质 的电性能。
一般，表面电阻率在109~1014Ω·cm的 可视为抗静电材料，能使高分子材料具有这 一性能的添加剂成为抗静电剂。
在工业上采用抑制静电荷的产生和促进 电荷的泄来解决材料的带电问题。有以下几 种方法：
①提高材料加工环境和使用场所的湿度 ，有利于抑制电荷的产生和促进电荷的泄漏 ；
②对聚合物进行结构改性，引入极性化 或离子化基团，提高导电性；
。
(4) 烷基叔胺磷酸盐: 这类阳离子型抗静电剂有
硬
脂酰胺丙基二甲基- β- 羟乙基
铵二氢磷酸盐 (美国氰胺公司Cyastat SP) 。
除了季铵盐之外, 阳离子型抗静电剂还包 括烷基胺、环胺、酰氨基胺的盐、咪唑啉盐乙 基丙烯酰胺盐等。广泛的用作纤维的抗静电剂 和表面处理剂。
阴离子型：在这类抗静电剂中, 分子的活性
PS、PE 、PP、 PVC ABS、 PE、PP 、PVC
PS、 ABS
高 分 子 聚 丙 烯 酸 衍 生 <亲水基>聚氧化乙烯、碳酸、磺酸 PE、PP
型
物
、季铵
各类抗静电剂的主要特征
阳离子型：阳离子型抗静电剂主要包括胺盐
、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的抗静电剂。但 是, 有些季铵盐化合物热稳定性差, 具有一定 的毒性和刺激性, 并且与某些着色剂和荧光增 白剂反应, 作为内部抗静电剂使用受到限制。
外部抗静电剂是把抗静电剂以一定浓度溶于醇或 醇-醇混合溶液中，对塑料等表面进行涂覆或浸渍 ，经干燥抗静电剂结合在制品表面，不会影响聚 合物的加工性能和物理机械性能，但会因摩擦、 洗涤或向聚合物内部迁移而逐步减少，因此，处 理后抗静电效果难以持久。
内部抗静电剂是在聚合物材料加工前或加工中加 入的，其分子分散在聚合物分子之间，表面的抗 静电剂损失后能及时迁移到制品表面，使其保持 比较持久的抗静电效果。但是抗静电剂容易向外 迁移造成流失，故抗静电性能不能持久
两性抗静电剂:从广义上看两性型抗静电剂是
指在抗静电剂分子结构中同时具有两种或两种 以上离子性质的抗静电剂。日本丸茂秀雄等人 对此类化合物抗静电剂做过广泛深入的研究, 发表过许多论文和专著.通常, 两性抗静电剂 主要是指在分子结构中同时具有阴离子亲水基 和阳离子亲水基这样一类的离子型抗静电剂。 分子结构中的亲水基在水溶液中产生电离, 在 某些介质中表现为阴离子表面活性剂特征, 而 在另一些介质中又表现为阳离子表面活性剂特 征。此类抗静电剂与高分子材料有良好的相容 性、配伍性, 以及较好的耐热性, 是一类性能 优良的内部抗静电剂。