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1、第十七章抗静电剂2011-10-242021/6/71 生活中的静电塑料梳子梳头。深色的裤子在冬天吸附灰尘。电视表面吸收灰尘。电脑内部，特别是心爱的笔记本吸附灰尘。2021/6/72静电的危害 在医药上引尘、引菌医疗手术时引起电颤事故矿山、石油化工上引起火灾、爆炸在电子工业中破坏集成电路在纺织上引起纤维聚集静电妨碍正常的加工工艺2021/6/732021/6/74高聚物带电原因 Helmhol：任何两种化学组成不同或组成相同但聚集态不同的材料，其内部结构中的电荷载流子能量分布是不同的，当这两种材料相接触、摩擦时，就会在它们的表面上发生电荷的再分配，也就是说在材料的表面上产生了电荷的转移，形成(
2、+) (一)双电层。当材料相互分离时，使正负电荷分离而产生静电，同时随着距离的拉大，电容减小产生高电压。Coehn.FrenkelWilcke：当不同高聚物材料相互摩擦时，由于它们具有不同的介电系数导致电荷的从新分配而产生静电，其中介电系数大的带下电，小的带负电。2021/6/75防止静电的方法 要解决材料带电问题有两种方式 ：抑制静电荷的产生促进电荷的泄漏 2021/6/76主要方法：提高环境湿度对材料进行结构改性在材料加工过程中利用导电装置，或在制品中夹带导电性材料形成泄漏通道使用氧化剂和采用电晕放电处理制品表面在高分子材料中添加导电性填料使用抗静电剂 ，这是目前普遍采用的方法 2021/
3、6/77抗静电作用原理固体的电子结构和导电机理（能带模型）W能量；比电阻；导电带；接收体；供电体；介频带2021/6/78E电场强度；s距离塑料带电表面的电荷纵向分布2021/6/79常见 高分子聚合物带电性分类高分子化合物电阻率/cm1分类高分子化合物电阻率/cm11聚乙烯聚丙烯聚苯乙烯聚四氟乙烯ABS树脂聚碳酸酯1016102010161020101710191015101914.810162.110163聚酰胺乙基纤维素聚酯1013101410131014101210144密胺树脂脲醛树脂环氧树脂醋酸纤维素硝酸纤维素酚醛树脂10121014101210131081014101010121
4、010101110910122聚偏二氯乙烯聚氯乙烯丙烯酸树脂聚氨基甲酸酯10141016（软）10141016（硬）10141015101310155聚乙烯醇纤维素干酪素1071091071091071093聚硅酮101310142021/6/7102021/6/711电荷的传导及抗静电剂作用原理纤维防静电示意图抗静电剂分子在聚合物表面吸附示意图2021/6/7122021/6/7132021/6/7142021/6/7152021/6/716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. 2021/6/717抗静电剂作用原理 添加型抗静电剂的作
5、用机理主要是抗静电剂的亲水基团增加薄膜表面的吸湿件，吸附空气中的水分，形成微薄的水膜，起泄漏电荷的作用。也可增加薄膜表面的光滑性，降低摩擦系数，防止摩擦起电。涂层型抗静电剂的作用机理主要是增加薄膜表面的离子浓度，以阴离子中和正电荷或以阳离子中和负电荷的方法防止电荷积累。介屯常数大的抗静电剂可增加摩擦体间的介电性，使介电损耗增加，起到抗静电作用。2021/6/718抗静电剂的分类 种类结构主要成分适用树脂阳离子型季胺盐单烷基、二烷基卤素、硝酸、有机酸PVC阴离子型磷酸盐磺酸盐脂肪酸、聚氧化乙烯附加物烷基、烷基苯PS、 PE、PP、PVC非离子型脂肪酸多元醇酯聚氧化乙烯附加物单烷基、二烷基丙三醇、
6、聚甘油、聚氧化乙烯、山梨糖醇、多元醇烷基胺、烷基酰胺聚氧化乙烯ABS、 PE、PP、PVC两性型内胺盐丙胺酸盐胺、烷基酰胺碳酸、磺酸PS、ABS高分子型聚丙烯酸衍生物聚氧化乙烯、碳酸、磺酸、季铵PE、PP2021/6/719各类抗静电剂的主要特征阳离子型：抗静电性能优良，但耐热性相对较差，而且对皮肤有害2021/6/720阴离子型：耐热性和抗静电效果都比较好，但与树脂的相容性较差，并对产品的透明性有一定影响2021/6/721两性型：既能与阳离子型又能与阴离子型抗静电剂配合使用，抗静电效果类似于阳离子型，但耐热性能不如非离子型2021/6/722非离子型：相容性和耐热性能良好，对制品的物理性能
7、无不良影响，但用量相对较大2021/6/723抗静电剂的使用技术 主要有外涂和内加两种方式：外涂法是将抗静电剂通过刷涂、喷涂或浸涂等方法涂敷于制品表面内加法是将抗静电剂在配料时加入到材料中去，使其均匀分散在整个聚合物内 2021/6/724高分子型永久抗静电剂 高分子永久型抗静电剂是进年来研究开发的一类新型抗静电剂，属于亲水性高聚物。将亲水性高聚物加入到基体树脂中，可得到高分子永久型抗静电树脂。这种技术的关键是提高永久型抗静电剂在树脂中的分散程度和状态，因为它在母体中形成“芯壳”结构，并以此为通路泄露电荷。其不影响聚合物材料本身的耐热性和力学性能，适用面广，且在基体聚合物中具有较好的分散效果
8、。2021/6/725常用永久性抗静电剂聚氧化乙烯（PEO）的共聚物聚乙二醇/甲基丙烯酸共聚物聚乙二醇体系聚酰胺或聚酯酰胺环氧乙烷/环氧丙烷共聚物含季胺盐基团的甲基丙烯酸酯类共聚物2021/6/7262021/6/727新型高分子抗静电剂日本旭化成工业公司ABS系与HIPS系永 久性抗静电聚合物Goodrich公司研制的永久性抗静电母料STATRITE C2300日本三洋化成工业公司开发的以聚醚为主的特殊嵌段共聚物2021/6/728抗静电剂的应用塑料领域纤维领域塑料领域纤维领域2021/6/729抗静电剂的性能要求 抗静电性高且持久耐热性好，能经受树脂的高温不影响材料的物理机械性能与材料相容
9、性适宜与其它助剂同时使用时不相抵抗毒性小成本低2021/6/730影响塑料用抗静电剂效果的因素与塑料的相容性 抗静电剂与塑料要有适度的相容性。抗静电剂的极性、分子结构和结晶状况是影响相容性的主要因素。抗静电剂的表面浓度 聚苯乙烯表面的抗静电剂浓度/（mg/cm2）Rs/0.011020.081020.501021.001022.001028.010168.010162.610125.010104.01082021/6/731环境湿度图17-5相对湿度对抗静电效果的影响1-月桂基聚氧乙烯醚(n=8)；2-月桂酸聚氧乙烯醚(n=12)；3-失水山梨醇聚氧乙烯单月桂酸酯(n=12)；4-月桂基聚氧乙
10、烯胺(=15);5-月桂基三甲基氯化铵；6-月桂基甜菜碱图17-11用结构不同的抗静电剂按织物重量的0.5吸附于各种纤维上干燥后在相对湿度40下放置24h后的表面电阻2021/6/732表面电阻R0与相对湿度RH的关系（聚烯烃）2021/6/733抗静电剂在纤维中的应用抗静电剂在纤维中的应用2021/6/734抗静电剂按织物重量的0.5吸附于丙烯腈纤维后，在相对湿度40%下放置24h后在该湿度下测得的表面电阻2021/6/7351-月桂基聚氧乙烯醚(n=8)；2-月桂酸聚氧乙烯醚(n=12)；3-失水山梨醇聚氧乙烯单月桂酸酯(n=12)；4-月桂基聚氧乙烯胺(=15);5-月桂基三甲基氯化铵；
11、6-月桂基甜菜碱用结构不同的抗静电剂按织物重量的0.5吸附于各种纤维上干燥后在相对湿度40下放置24h后的表面电阻2021/6/736聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 分子式：分子量：1.51043.0104特点：性能优异，耐热性好用途：熔融纺丝制成纤维制品，或挤压拉伸成片基材料，或制作诸如轴承、齿轮等结构工程材料工业制法：对苯二甲酸二甲酯和乙二醇经两步酯交换反应进行缩聚而得2021/6/737PET薄膜材料抗静电研究 目前对PET材料抗静电剂的研究主要集中在聚乙二醇（PEG）的共混与共聚PEG具有良好的吸湿性，但其附着性差、易喷出，因此影响了抗静电性能用脂肪酸与聚乙二醇酯化后可以大大改善与树脂的相容性2021/6/738脂肪酸磺酸盐作为抗静电剂用于涤纶胶片中具有良好的抗静电效果美国肯里克石油化学公司开发的一种磺酸盐作为抗静电剂，其抗静电效果突出，耐热性很好，300高温下不分解这类抗静电剂的另一个优点是不起霜，使用量小，约为0.12021/6/739部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
