聚氯乙烯永久性抗静电涂塑技术3.PDF

第 9 卷第 1 期 郑州纺织工学院学报 Vol. 9 　No. 1 1998 年 3 月 JOURNAL OF ZHEN GZHOU TEXTIL E INSTITU TE Mar. 1998 聚氯乙烯永久性抗静电涂塑技术 1 1 2 张景昌 　　杨凤昌 　　张高潮 (1 2 ) 郑州纺织工学院基础部 　 郑州纺织工学院教务处 　郑州 　450007 摘 　要 　阐述了聚氯乙烯永久性抗静电改性的机理及用于纯涤纶织物的抗静电 涂塑技术。用该技术涂塑的蓬布 ,经国家劳动防护用品质量检测中心在多种条件下 检测 ,其抗静电指标均达到国家 A 级标准。 关键词 　聚氯乙烯 ,抗静电改性 ,涤纶 ,亲水基团 ,亲油基团 中图号　TS195. 5 , TQ325. 3 聚氯乙烯塑料制品在石油、建筑、交通、电子等行业得到了广泛应用 ,但其突出缺点是高度 绝缘 ,表面电阻高达 1014Ω左右。这种绝缘性能常常使塑料制品在生产、储运、使用过程中产 生静电。聚氯乙烯塑料电子部件在储运过程中 , 由于静电引起的废品率逐年增多,在气流输运 中聚氯乙烯树脂粉末与管壁间的摩擦产生的静电火花 ,可引燃树脂粉末造成燃爆事故。煤炭 部、公安部、内贸部、中国纺织总会从 1991 年开始就先后发出了“关于积极推广使用阻燃、抗静 电织物并加强生产经营管理工作的通知”。这些文件对于抗静电材料,特别是对塑料抗静电改 性材料的研究、利用、开发起到了推动作用。 聚氯乙烯抗静电改性时所遇到的困难有两种。一是聚氯乙烯抗静电添加剂与树脂的相容 性。多数抗静电添加剂在对聚氯乙烯应用时易起泡或越搅拌越浓 ,最后凝结成块或从根本上 改变了树脂的优良性能 ,给涂塑带来困难。二是抗静电改性后的聚氯乙烯制品耐洗性差 ,经过 数次冲洗或摩擦后失去抗静电功能。我们研制的抗静电添加剂 ,不仅与聚氯乙烯树脂有较好 的相容性 ,而且有较好的耐洗性。改性后的聚氯乙烯纯涤纶涂塑蓬布 ,经过标准洗涤 100 次 后 ,仍能达到国家防静电标准。而且这种永久性抗静电剂在生产中已成功地使用国产原料取 代进口原料 ,既保证了抗静电添加剂的质量 ,又大大降低了成本。 1 　聚氯乙烯抗静电涂塑改性机理 塑料制品的静电是因塑料在干燥的条件下具有较高的体电阻和面电阻 ,且摩擦产生的电 荷在塑料上得不到及时传导而逐渐形成电荷的积累造成的。抗静电剂的作用在于改善塑料制 品表面的极性和吸湿性 ,在制品表面形成极薄的导电层 ,从而降低了塑料的表面电阻 ,迅速输 　收稿日期 :1998 - 01 - 05 　　 河南省重点科技攻关项目 　第一作者 :男 ,1939 年 1 月出生 ,教授 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 第 1 期 　　　　　　　　　　张景昌等 :聚氯乙烯永久性抗静电涂塑技术 　　　　　　　　　　　　　 ·15 · 导电荷 ,消除了电荷的积累。 抗静电剂按使用方法可分为内部抗静电剂和外部 抗静电剂两类。 外部抗静电剂用于塑料制品时 ,可直接在塑料制品 的表面涂布、喷刷或把塑料制品放在 0. 5 %～2 %的抗静 电剂工作液中浸湿。这种办法解决了与塑料树脂相容 难的问题 ,缺点是难于持久。 我们研制的 PA —1 型永久性抗静电添加剂是在树 脂加工过程中直接添加到树脂组成物中 ,也称为内部抗 静电剂。它在树脂中的分布呈表面浓度高、内部浓度低 状态 ,如图 1 所示。当聚氯乙烯树脂处于 175 ℃左右的 熔融状态时 ,这种永久性抗静电添加剂就会像图 2 所示 图1 　抗静电剂的浓度随改性材料深度的分布 一样在树脂与空气的界面形成最稠密的排列。 抗静电分子中含有两类基团 : 亲油 基团和亲水基团。亲油基团与塑料