【助剂】抗静电剂机理分类以及应用.doc

由于ESD的影响，美国每年造成的损失约100亿美元，英国每年损失为35亿英镑，日本不合格的电子器件中有70%是由静电引起。在我国，因静电造成的损失也很严重 （一）静电的损害形式 1,静电吸尘-产生短路，电器损坏 2，电磁干扰-引起电子设备故障或误动作 3，静电放电击穿-击穿集成电路和精密元器件，直接损坏 4，引起爆燃事故 5，对人体造成电击 防静电高分子材料的功能： 1，防静电材料可以有效的释放产品表面积累的静电荷 2，材料表面不会产生电荷积累和高电位差 （三）防静电高分子相比金属的优势： 1，具备高分子材料加工简易的特性 2，产品设计自由度高3，化学稳定性好4，可以媲美金属材料的防静电特性5，材料电阻率可调范围广 （四）防静电材料等级划分： 根据防静电等级可以分为以下四类： 表面电阻小于103 Ω 高导电材料—快速导出静电 表面电阻介于103 Ω -106 Ω 导电材料—较快导出静电 表面电阻介于106-109Ω 静电消散材料—慢慢导出静电 表面电阻介于109-1012Ω 防静电材料—加工中不产生静电 （五）根据颜色分类： 1，不可着色防静电高分子 这类主要就是黑色防静电，也属于永久性防静电，也是大家最熟悉的，比如导电炭黑填充，导电石墨填充，碳纤维增强，这类大家比较了解，不详细介绍，有需要了解的可以跟帖。2，可着色防静电高分子 这类的优点是产品颜色可控，根据客户的需求，可以随意配色，此外根据产品的定位和需求，可以分为非永久性抗静电和永久性抗静电，详细介绍这部分。 可着色抗静电助剂的作用机理： 1，抗静电基的亲水基增加制品表面的吸湿性,形成一个单分子的导电膜。 2，离子型抗静电剂增加制品表面的离子浓度,从而增加导电性。 3，介电常数大的抗静电剂可增加摩擦体间隙的介电性。 4，增加制品表面的平滑性,降低其摩擦因数。 A，非永久性抗静电剂：-有机小分子抗静电剂，有以下几类1，阳离子型-季铵盐类2，阴离子型-磷酸盐类3，非离子型-脂肪酸多元醇酯类4，两性型-内铵盐类具体用法：1，外涂型：此方法使用时以阳离子型表面活性剂效果最好2，内加型：最常采用的方法，可以使抗静电剂均匀地分布在聚合物内，此方法使用时非离子表面活性剂应用最多。非永久性抗静电缺点： 抗静电效果缺乏永久性、析出使表面变差、加工时受热分解、对于温度和湿度依赖性大等。 B,永久性抗静电剂：分子量大的亲水性高聚物，与基体树脂有较好 的相容性，因而效果稳定，持久，性能好。 应用机理： 1， 亲水性聚合物与高分子基体共混后，其分子链的运动能力较强，分子间便于质子移动，通过离子导电来传导和释放产生的静电荷；2， 抗静电能力是通过其特殊的分散体态来体现的。产品分类：1，聚醚类2，季铵盐类3，共聚物磺酸盐类永久性抗静电的优点： 高分子永久性抗静电剂主要是在制品表层呈细微的层状或筋状分布，构成导电性表层，而在中心部分几乎呈球状分布，形成所谓的“芯壳结构”，并以此为通路泄露静电荷。高分子永久型抗静电剂是以降低材料体积电阻来达到抗静电效果的，不完全依赖表面吸水，故其受环境的湿度影响较小。 关于分类： 1、阴离子型抗静电剂 阴离子型抗静电剂主要有烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐等。多用作化纤油剂和油品的抗静电剂 , 在塑料工业中除某些烷基磷酸(或硫酸) 酯用于聚氯乙烯 (PVC) 和聚烯烃作内混型抗静电剂使用外 , 大多用作外涂型抗静电剂。此类抗静电剂耐热性及抗静电性效果优异 , 但对透明制品有不利影响。 2、阳离子型抗静电剂 阳离子型抗静电剂主要有季铵盐类、烷基咪唑啉阳离子等 , 其中季铵盐类最常见。此类抗静电剂极性高 , 抗静电效果优异 ,对高分子材料的附着力较强 ,多用作外涂型抗静电剂 , 有时也用作内混型抗静电剂 , 主要用于合成纤维、PVC、苯乙烯类聚合物等极性树脂。但热稳定性差 , 且对热敏性树脂的热稳定性有不良影响 , 也存在不同程度的毒性或刺激性 , 在食品包装材料上不宜使用。 3、两性型抗静电剂 两性型抗静电剂主要有甜菜碱、烷基咪唑啉盐和烷基氨基酸等 , 其最大特点是分子内同时含有阳离子和阴离子基团 , 在一定条件下可同时显示阳离子型和阴离子型抗静电剂作用 , 在应用中与其他类型抗静电剂有良好的配伍性 ,对高分子材料附着力较强 , 但热稳定性较差。 4、非离子型抗静电剂 非离子型抗静电剂主要有脂肪酸多元醇酯、烷醇胺、烷醇酰胺以及脂肪酸、脂肪醇和烷基酚的环氧乙烷的加成物等 , 其中应用最广泛的是前3种。这一类型的抗静电剂虽然本身不能离解为离子 , 无法通过自身导电来泄漏电荷 , 抗静电效果不及离子型抗静电剂 , 但是其热稳定性优异 , 一般对高