塑料抗静电剂的发展现状

２ 抗静电剂的研究现状
目前国外抗静电剂的研究主要集中在配方探索 和高分子型抗静电剂， 如何在保持其他特性， 如耐 热、阻燃等的前提条件下提高塑料的抗静电剂， 也是 目前研究的难点和方向［９］。而相比之下， 我国的塑料 抗静电剂的研究时间较短， 但也有一些生产厂家和 科研单位开发生产抗静电剂， 并且商品化的产品已 经系列化， 比较有名的单位分别是杭州市化工研究 所、上 海 市 助 剂 厂［１０］、重 庆 助 剂 厂 、济 南 市 化 工 研 究 所 、山 西 省 化 工 研 究 所 、大 连 轻 工 研 究 所 、北 京 市 化 工研究所。 ２．１ 国外的发展状况
相对来说， 国内抗静电剂的研究还处于发展阶 段， 现有的产品种类牌号远不如国外的多。另一个方 面， 塑料添加剂是塑料工业发展不可缺少的原料之 一， 相比其他原料， 科技含量更高， 因此塑料添加剂 的制备成为塑料工业发展的瓶颈 。
３ 总结及发展建议
总结上面对文献的列举和分析， 可以归纳为以 下几点：
（ １） 抗静电剂在所有塑料助剂中占有很大的比 例， 尤其随着电子产品和医疗设备的飞速发展， 对抗 静电剂的需求必然越来越大。另一方面， 国内抗静电 剂的研究起步较晚， 远远没有跟上塑料工业的发展， 因此这个方面的研究有着很大的空间和前途。
日本油墨公司采用聚二环氧甘油醚乙二醇酯， 添加碱土金属作为 ＰＡ ６ 的永久抗静电剂， 能使电阻 率降至 １０８ Ω·ｃｍ。
美国特里奇公司开发了聚氧化乙烯共聚亲水树 脂作为抗静电剂， 这种共聚物实际上是聚醚与表氯 醇的嵌段物， 用于 ＰＡ ６ 的专用抗静电剂母粒。另外， 一种高分子永久型抗静电剂是 Ａｔｏｆｉｎａ 公司的 Ｐｅｂａｘ ４０１１， 适用于 ＰＶＣ、ＡＢＳ、ＰＳ 等树脂。
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。
塑 料 添 加 剂 按 照 其 用 途 可 以 分 为 “ 保 持 ”、“ 改 善”和“扩展”三大类， 根据添加剂的不同作用， 主要 有以下类别： 抗静电剂、Байду номын сангаас光稳定剂、阻燃剂、火焰阻 滞剂、抗氧剂、成核剂、透明剂、抗微生物剂、脱氧剂、 抗烟雾剂和发泡剂等。其中抗静电剂是随着电子产 品和医疗器械的发展而迅速发展起来的。尤其是永 久型抗静电剂在消除电器或者电子产品的静电方面 有重要的应用和意义。上世纪 ８０ 年代， 美国、英国、 日本等相继制定和颁布了电子产品的防静电法规， 因而使抗静电塑料得以迅速发展， 塑料抗静电剂的 生产及应用已相当广泛， 商品牌号很多。相对而言， 国内在这方面的研究起步较晚， 能够发展的品种也 较少， 需要发展的空间很大。
第 １１ 期
宋 振： 塑料抗静电剂的发展现状
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静电性能的影响。研究表明该抗静电剂可以改善非 离子羟乙基脂肪胺抗静电效果对环境的依赖程度、 缩短样品表面电阻平衡时间及提高抗静电性能， 并 证实了当阴离子型脂肪酸盐的用量达到复合抗静电 剂总量的 １０％（ 质量分数） 后， 两者在抗静电效果上 表现出显著的协同效应。
品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和离子化 基团， 降低电阻， 增加导电性；（ ４） 增强氧化物 氧 化 塑料制品表面和用电晕放电处理其 表 面 ；（ ５） 向 塑 料中添加导电性填料， 如炭黑［３］、金属粉［４－５］；（ ６） 使用 抗静电剂。在上述这些措施中， 添加塑料抗静电剂是 最为简单且有效的方法［６］。 １．２ 成熟抗静电剂的条件
第 ３２ 卷 第 １１ 期 ２００７ 年 １１ 月
上海化工 Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
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情报调研
塑料抗静电剂的发展现状
宋振
上海华谊集团（公司） 技术研究院 （上海 ２００３３３）
摘 要 对塑料抗静电剂国内外的发展情况进行了综述， 详细叙述了塑料抗静剂的分类和各类抗静电剂的发展情 况， 同时对未来国内抗静电剂的发展方向提出了相关的建议。
［３］ Ｃｈｅｎｓｈａ Ｌｉ， Ｔｏｎｇｘｉａｎｇ Ｌｉａｎｇ， Ｗｅｉｚｈｅ Ｌｕ， ｅｔ ａｌ．Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ａｎｔｉｓｔａｔｉｃ ａｂｉｌｉｂｙ ｏｆ ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｉｂｅｒｓ ｂｙ ｉｎｎｅｒ ａｎｔｉ－ ｓｔａｔｉｃ ａｇｅｎｔ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｃａｒｂｏｎ ｎａｎｏｔｕｂｅｓ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｓｅｉ－ ｃｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２００４， ６４：２ ０８９－ ２ ０９６．
根据添加方式的不同， 抗静电剂可以分为内加 型和外加型： 外加型抗静电剂法通常将抗静电剂配 成一定浓度的溶液， 用涂布、喷雾或者浸渍的方法使 其附着在塑料的表面， 从而形成一至若干个分子层 的抗静电膜， 但是当该层膜被摩擦掉以后， 塑料将不 具有抗静电的能力， 这也限制了该类抗静电剂的应 用； 内部抗静电剂也称混炼型抗静电剂， 在塑料的成 型加工过程中将其添加并均匀地分散于材料内部， 当塑料表面抗静电层被磨掉以后， 内部的抗静电分 子将迁移到表层， 从而实现一个持久抗静电的目的。
高分子型抗静电剂是指抗静电剂本身也是聚合 物， 与常规提到的小分子抗静电剂不同， 该类型的抗 静电剂是目前国际上研究的重点， 但目前还没有得 到广泛应用。
其他类型的抗静电剂有很多种类， 比如硅类抗 静电剂主要是用乙醇、酯类等作为稀释剂的透明液 体， 该液体涂布在塑料的表面能使反光减小， 透光率 增加 ４％￣５％， 而且还有优良的耐磨性能。另外还有 文献报道用氨基酸作为抗静电剂， 其中介绍了 ω－ 氨 基十一酸、ω－ 氨基十二酸、ε－ ６－ 氨基己酸、对氨基苯 磺酸、准氨基苯甲酸等。
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上海化工
第 ３２ 卷
永久性抗静电剂不像低分子的表面活性剂型抗静电 剂那样经多次水洗或者长时间使用后丧失抗静电 性， 而且受环境湿度影响较小［８］。 １．４ 根据抗静电剂分子结构不同的分类
根据抗静电剂的组成不同， 抗静电剂可以分为 表面活性剂型、高分子型和其他的类型。其中， 表面 活性剂类型是应用最为广泛的一种， 它又可以分为 阳离子型、两性离子型， 阴离子型和非离子型。阳离 子型抗静电剂效果好， 但是热稳定性差、毒性较大， 不宜用于食品包装材料； 两性离子型抗静电剂性能 较好、毒性低， 受空气湿度影响较小； 阴离子型耐热 性和抗静电效果较好， 但是影响透明度； 非离子型稳 定性好， 多数毒性较低， 有的可用于食品包装材料， 但其抗静电效果一般比离子型差。
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
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
［４］ Ｍｏｄｉｆｙｉｎｇ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｐｌａｓｔｉｃｓ： ｍｅｅｔｉｎｇ ｎｅｅｄｓ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉ－ ｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ． Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｉｎｇ， ２００４（１／２）： ４０－ ４３．
（ ２） 复配型抗静电剂是提高抗静电性能的一个 重要途径， 几种不同的抗静电剂配合使用， 可能会产 生意想不到的效果， 当然复配型抗静电剂离不开单 个抗静电剂的深入研究。
（ ３） 由于诸多良好的性能， 高分 子 型 抗 静 电 剂 是目前国际上研究的重点和方向， 但是显然高分子 抗静电剂的研究需要有机合成和高分子等多个学科 交叉和密切配合， 这也增加了该研究的难度。
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
关键词 塑料 抗静电剂 进展 中图分类号 ＴＱ ３１４．２４
０ 引言
即使在塑料工业发展的最初期， 塑料只是作为 一种好奇的珍品被有限地使用时， 塑料添加剂也是 不可或缺的。可以说没有塑料添加剂， 就没有塑料工 业。后来随着对塑料工业的发展和人们对塑料需求 的多样化［１］， 塑料添加剂的发展也日新月异。
鉴于此， 建议相关的科研机构在研发新抗静电 剂组分的同时， 也要重视现有组分的配方研究， 从这 个角度出发进行探索， 能开发出更多实用的复配型 抗静电剂。高分子型抗静电剂是未来的发展趋势， 建 议高分子方面和有机合成方面的研究单位强强联
合， 攻克难关， 开发出属于我们自己的高分子抗静电 剂， 这样才能在未来的国际市场竞争中使我国的抗 静电剂占有一席之地。
参考文献：
［１］ Ｒｕｄｏｌｆ Ｐｆａｅｎｄｎｅｒ．Ｈｏｗ ｗｉｌｌ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｓｈａｐｅ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｏｆ ｐｌａｓｔｉｃ．Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， ２００６， ９１： ２ ２４９－ ２ ２５６．