1.1.34 塑料抗静电剂分子结构有何特点?常用抗静电剂各有何特性?
(1)抗静电剂分子结构特点
抗静电剂就是能防止或消除高分子材料表面静电的一类物质。通常将其添加到树脂中或涂覆于制品表面,可使聚合物的电阻率降低到1010Ω·cm以下,从而减轻聚合物在成型和使用过程中的静电积累。抗静电剂通常都是表面活性剂,分子中既含有极性基团,又含有非极性基团。常用的极性基团(即亲水基)是羧酸、磺酸、硫酸、磷酸的阴离子、铵盐、季铵盐的阳离子,以及—OH、—O—等基团;常用的非极性基团(即亲油基)是烷基、烷芳基等。塑料按抗静电剂的结构一般分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性离子型和高分子型等类别。而阳离子型和非离子型抗静电剂最为常用。
(2)常用抗静电剂特性
①阳离子型抗静电剂 阳离子型抗静电剂主要是一些铵盐、季铵盐和烷基咪唑啉及其盐类,其中以季铵盐在塑料中应用最多,如抗静电剂SN、抗静电剂LS和抗静电剂SP等。它静电消除效果好,对塑料具有很强的吸附力,但是耐热性较差,易发生热分解。这类抗静电剂常用于聚酯、PVC、PVA薄膜及其他塑料制品等中。
②非离子型抗静电剂 非离子型抗静电剂热稳定性好,耐老化,常用作塑料的内部抗静电剂及纤维外部抗静电剂。主要品种有多元醇、多元醇酯、醇或烷基酚的环氧乙烷加成物、胺和酰胺的环氧乙烷加成物等。环氧乙烷加成物用作抗静电剂,其抗静电效果良好,热稳定性优良,适用于塑料和纤维。如抗静电剂LDN,即N,N'-二乙醇基月桂酸酰胺,是多种热塑性塑料的高效抗静电剂,特别适用于聚烯烃、PS和UPVC中,用量为0.1%~1%。抗静电剂477,即N-(3-十二烷氧基-2-羟基丙基)乙醇胺,作为塑料用内部抗静电剂可迅速有效地消除静电聚集,加工后可获得无静电制品,并具有良好的热稳定性,在加工过程中不发生分解变色。对PE特别是HDPE的抗静电效果最为显著,用量一般为0.15%左右。也可用于PP和PS等。