抗静电剂的制备及发展前景的可行性研究报告

第一节 抗静电剂的简介

抗静电剂是添加在塑料之中或涂敷于模塑制品的表面,以达到减少静电积累目的的一类添加剂。通常根据使用方法的不同,抗静电剂可分为内加型和外涂型两大类,用于塑料的主要是内加型抗静电剂。也可按抗静电剂的性能分为暂时性的和永久性的两大类。（可行性研究报告）

第二节 抗静电剂的制备

一般情况下抗静电剂是在密炼机或挤出机中与颜料和其他助剂一起混配。从技术上讲，纯抗静电剂，如乙氧基化烷基胺，还有另外一个优点，那就是在液体注射成型过程中它可以熔融，从而起颜料母料分散剂的作用。抗静电剂母料可以直接加入到最终加工设备中去。内用抗静电剂的作用与最终制品的生产加工条件有很大关系。例如，注射成型制品的抗静电性能取决于模具的温度。通常，模具的温度较低时，抗静电剂迁移较快，从而改善抗静电性能。

评价抗静电剂效果的测试方法有两个：表面电阻（率）法和静电衰变法；这两种方法都在广泛地使用。

根据ASTMD257—78的定义，材料的表面电阻率是电势梯度与材料表面单位宽度上通过的电流之比，它原则上与试样的几何形状有关。将两个电极放置于塑料样品表面的同一侧，并给电极通过直流电；测量通过试样的电流，并计算电阻；然后把表面电阻率的测量结果用欧姆表示出来。

根据联邦测试方法4046的定义，静电衰变是指感应电荷的放电速度。将试样（通常是薄板或薄膜）置于两个电极之间，电极与样品表面的距离为数毫米。一个电极接连于电源，另一个电极连接于电流表和记录器，由一个电极在样品表面上感应的电荷所引起的电场变化由另一个电极测量。抗静电样品将表现出感应电荷的衰变。衰变半衰期（以秒计）便是电荷由其最初值衰减一半所需的时间。

另一个广泛应用于工业的标准测试方法是美国军用标准，专用于电子产品的包装。选择哪种合适的方法要看需要进行检测的塑料的最终用途。

塑料本身的电阻率为1014欧姆，当按表亚所示的添加量加入抗静电剂时，电阻率可能会下降到1013至109欧姆。若欲进一步降低电阻率只能依靠改进导电性能，如使用导电炭黑。

抗静电包装技术正在发展，以强调对环境的关切。广泛使用的乙氧基化烷基胺采用可多次利用的散装容器包装。供货商倾向于生产浓缩度更高的抗静电剂，到用户手里以后可根据加工需要进行稀释。这样做的目的是要减少固体废物的处理成本。通过开发高浓度抗静电剂，生产厂商可以一次装运较多的抗静电剂而减少需由用户处理的包装容器的数量。

从技术上来看，很多的研究开发工作依然继续围绕着电子产品的包装市场。乙氧基化月桂酰胺，通常被视为无胺抗静电剂，常用于这一方面。乙氧基化月桂酷胺在吹塑LDPE和LLDPE薄膜方面的用量亦在增长，因为它在低湿度条件下的抗静电效果也较好。这种产品的浓缩物和母料也可以买到。乙氧基化硬脂酞胺（含完全饱和的18一碳烷基链）已经应用于双轴定向聚丙烯薄膜的生产，在这个生产过程中加工温度高，要求抗静电剂具有高度热稳定性。

第三节 抗静电剂的发展前景

在我国，随着人们环保意识的不断增强，绿色化工已成为今后发展的主要方向。各类低毒、无毒的抗静电剂将越来越受到食品包装业、电子产业的青睐，这类抗静电剂的研究已日益受到关注。

(1)非离子型抗静电剂 由于非离子型抗静电剂热稳定性能好，价格较便宜，使用方便，对皮肤无刺激．是抗静电基材中不可缺少的抗静电剂，具有良好的应用前景。

(2)复合型抗静电剂 复合型抗静电剂是利用各组分的协调效应原理开发出来的，各组分互补性强，抗静电效果远优于单一组分。但要注意各种抗静电剂之间的对抗作用。如阳离子型和阴离子型的抗静电剂不能同时使用。

(3)多功能浓缩抗静电母粒 由于抗静电剂多为粘稠液体，而且其中一部分为极性聚合物，在塑料中分散困难，带来使用上的不便。多功能浓缩母粒分散性均匀，操作方便，具有发展前途。

(4)高分子永久性抗静电剂 由于高分子永久性抗静电剂的耐久性好，所以一般用于对抗静电效果要求严格的塑料制品，如家用电器外壳、汽车外壳、电子仪表零部件、精密机械零部件等。

(5)纳米导电填料纳米材料的特点就是粒子尺寸小，有效表面积大，这些特点使纳米材料具有特殊的表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应。纳米材料可改变材料原有的性能。例如，电阻材料Sio2制备成纳米材料后成为导电材料。张景昌等人研究了PVC塑料中添加纳米siO2制备复合材料的关键技术及PVC树脂添加纳米SiO 后提高塑料抗静电性能的机理，结果表明，纳米SiO，不仅提高了PVC材料的延展性，而且使PVC的表面电阻降低了7～8个数量级，使其相对介电常数明显增加，为进一步制备用于静电屏蔽的PVC基纳米复合材料奠定了试验基础。

（6）无锡巨旺塑化最近两年研发并推出的高分子型永久导电和永久抗静电母料（非碳黑型）被广泛用于多种高端导电及抗静电制品上，添加量2-4%即可达到表面电阻值10的7-8次方，添加量达5-9%即可达到表面电阻值10的3-4次方，导电或抗静电值永久有效，并且边角料可回收使用，不影响导电和抗静电效果。为更高要求标准的导电和抗静电制品提供了更为理想的母料和原粉，从而提升了导电和抗静电的更优标准，仕必威955 防静电喷剂使用效果很好。

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