塑料抗静电及HKD系列抗静电剂

塑料抗静电及HKD系列抗静电剂 142 集 塑料抗静电及HKD系列抗静电 剂 王坚毅韦坚红 (杭州市化工研究所(杭州，310014) 物分子在塑料内部的迁移速度等。这些因素 1 面活性剂的抗静电作用 均能影响抗静电效果。评价抗静电性能的指 塑料抗静电剂的研究与应用由来已久。 标通常以表面电阻、摩擦静电压及电荷半衰 近些年来也有较大的发展。工业上所使用的 期来裹示，常用以测量表面电阻值的大 塑料抗静电剂多数属于传统的表面活性剂。 小来衡量。如: 其使用方法采用直接添加在 表面电阻>l酽n 抗静电性能差 树脂内(内部抗 静电剂)或涂敷在塑料表面(外部抗静电剂) 表面电阻为l俨一1010抗静电性能尚好 表面电阻为l寸一la。n抗静电性能好 以达到防止塑料静电危害的目的。无论是添 加 表面电阻<10'0 抗静电性能佳 或是表面涂敷(表面活性荆抗静电作用均 基于以下两个机理:3 HKD系列抗静电荆 (1)使塑料表面形成导电层，静电荷可迅 杭州市化工研究所从20世纪70年代中 速逸散; (2)赋予塑料表面润滑性，降低摩擦系数， 期就开始对塑料用抗静电剂进行研制开发， 抑制 经过近?年的研究工作。现已开发成功BIG) 或减少静电荷的产生。 系列抗静电剂产品?。它们适用于多种高分 讨。有关表面话性剂抗静电作用机理的探 我们曾在有关刊物上作过简述“-2]e 子材料，在一些重要领域如石油化工、电子、 煤矿、包装、纺织及塑料加工等行业都得到了 2 评价抗静电剂应用性能的指标 广泛的应用。杭州市化工研究所研制并生产 的I-IKD系列抗静电剂主要品种见表l。 塑料经摩擦后产生的静电压各不相同， 3(1 塑料表面抗静电处理 一些常见的数据如下: 20?一4000V 硬质PVC 外用抗静电剂是直接处理各类高分子材 10C0—3000V 软质PVC 料表面的抗静电问题，使用时可采用永、乙醇 高密 10(30—2000V 或其他溶剂配制成0(3,一1(0,浓度的抗 PE 低密度PE 度 400-800V 静电剂溶液(推荐的品种有HKD一321、 PP 2000一4000V HKD一200及HKI)一801等。其性能指标列于 因此。对不同塑料的抗静电处理应选择 表2。 3(2聚烯烃塑料 不同类型的抗静电剂(并接使用要求选用不 同的抗静电处理方法。同 目前。聚烯烃塑料用抗静电剂仍然是一 时。还需要考虑如 下因素:抗静电制品的成型方法、所选用抗静 类用量大、应用面广的专用助剂，主要用于包 装薄膜、容器、片材等。推荐使用的主要抗静 电剂的形态(采用母料、浓缩料或纯品)及抗 电剂品种有HKD一100(I-IZ—1)、HKD一静电剂化合物分子量的大小、复合型抗静电 151、 14KD一170P、HKD-196及HKD一剂内部各组份之同协同效应的情况以及化合 500等。 143 论文集 寰l I(IKD不拜抗静电荆主l品种 扰备电剂称 名 主要戚份 适用场台与用量 HKD一100 非膏子型复合物，话性物音量)99,苎鬻PP及尼龙?用量为树脂的o。3番 用于軎娄PE(用量为树盥的0(5,一 抗静电剂呦一15- 1(5, 鬈嚣譬釜慧耄主的复合墨产晶’活 用于PE、PP、丙纶爰尼龙(甩量为树脂的0(5骺一2(0, 抗静电剩呦一170P薹喜主詈誓j譬毽荔警主詈要善成的 抗静电剂HxD(196 菲离子型复合物。擂性物音量，盼,要盂y’BoPP’用量为树脂的乱5薯- 抗静电 剂H皿(200 季饺盐化食物(话性物音量>60, 抗静电剂ln?一暑盂产科油墨、藩辩辱?甩量为树脂的 抗静电剂l??一500 32l 季饺盐化古物。活性暂音量，50, 非譬薹羹霎拿萎备配翻戚仉5,-。。,的l 膏子墨化音物，活性材音量，钟,孕i譬:l焉;环氧涤料，用量为树脂的 AB$、PS、涂辩。用量为树麝的1(O,用于 抗静电剂Hit,3—510 非离子童复合物，插性锚古量>孵, 一2(0, 用于FE、PP。甩量为柑脂的0(2,一 抗静电剂HED一锄 非离子童复舍物(活性绚吉量)卵* 1(0, 用于欺质、半硬质PVC、丁庸椽腔、环抗静电荆s一15 季蕞盐化音街(活性物音量>97* 氯 徐料荨(用量为树膳的1(5,一3(O, 用于各共PVC、聚氯曩、涂辑辱(用?为 抗静电荆S一18 季售盐亿合物(括性物古量)卯, 树脂的I(5,一3(0, ，卜部抗静电搠(?溶剂童，宅捌成I*藩 藏 抗静电剂呦一80I 薹慧善赫酾洲’话性钫古 抗静电母料KDM—lO 抗尊电专用料。抗静电荆音量在15, 用于各种PP、PE翻晶(用量为树脂的3* KDM—Sl 一5, KDM—P10 舅试条件:室温??。60,RH 毫， 典型实例:100份聚乙烯树脂。0(5份 聚烯烃抗?皂帑应用实倒 HKD一1?、适量的爽滑荆及其他辅助助剂充 分混合后吹塑，即可使聚乙烯包装薄膜 的表 面电阻值达到5(0X l寸0。其他牌号的抗静 电应用实例见表3。 另外，对于一些特殊场 合所使用的聚烯 烃塑料的抗静电处理(则需要两种或两种以 测试条件:宣温??(65,RH上的复台抗静电剂来满足其特殊的要求。 144论文集 典型实铡l:抗静电PP编织袋中(出于 合分散在塑瓣舟部爱从塑科内部向外部迁移 PP 的能力，同时抗静电剂本身具有较好的耐热 增大，塑料经过单向拉伸后(高分子链段结晶度 因此抗静电捌分子从塑科内部迁移到 性能。I?D一510是一种非离子表面活性剂 外表面的 l?份PP树脂中 相复配的液体抗静电剂。无论是直接添加还 单加人l。2份I-速度较缓慢。若在 IK(D一1(30，翩品的表面电阻为 l口n。而复配加是预先制戚抗静电粒辩，在ABs塑辩及Ps 入在塑料内部迁移性更好的 塑料中均取得较好的效果。 I-IKD一(500(如在100份PP树脂中加人O(7份 典型实例l:100份ABS树脂、3份 的HKD一100及0(5份的HKD一500，其制品 I-IKD一510抗静电剂，经挤出成型后。可 ldn。 的表面电阻就能达到1—0。这种抗静电聚丙 品的表面电阻下降到2(1x 烯编织袋已大使制 量使甩于大型、重型化包装袋， 典型实例2:1?份mPs树脂、2份 尤其在化工危险晶包装中有着广泛的应用前 I-U(D一510抗静电剂。经挤出成型后。可使制 景。 品的表面电阻达到8(0x l俨0。 典型实例2:100份PE、0(25份HxD— 囊4抗静电FVC的应用蜜傅 100及0。25傍14KD一500，可使PE制品的裹 x 面电阻达到7 l盯n(而单一使用0(5份 HXD—lC0，则表面电阻为3x 1口0。 3(3 P、，c筮料 对于内部舔加型PVC塑料抗静电剂， 先必须选择热稳定性好的表面活性嗣，同首 还需要考虑PVC树脂在加工时由于热时 产生的氯化氢和抗静电荆发生化学反降解 而使抗静电剂等失去作用的可能性。应，从 化工研究所研制成功的s型抗静电剂杭州市 由阳离子季铰盐表面活性剂、非离子是一种 表面活 性剂及分散剂按一定比例所组成的复合型抗 静电剂。在组份中(起主要作用的是阳离子 季铵盐表面活性剂。其用离子部份能同向排 在采用预先制成母料的方法中，如以 列在Pvc材科表面以吸收空气中的水份(从 A船、巧分别作为基体树脂，再加入适量的 而获得优良 m?一510及协同助荆，经双螺杆挤出机挤 非离子表面 的抗静电效果。起协同作用的是 s型抗静电剂 出造粒得到高含量的抗静电母粒，该母粒与 与PYC塑料的相活性剂，它能调节 空白料掺混后制片(可使表面电阻率降到 容性(提高抗静电剂在高分 ldln以下。此工艺与直接掺混礤?一510的 子材料中的耐热性。同时(它本身也是一种 性能良好的抗静电剂。因此，它在PYC材料 抗静电效果相当，且保持了基体树脂的各项 中具有优良的抗静电效果，耐热性和加工性 力学、热学及光学性能 。 也极其优良。典型 3(5 抗静电母粒的应用实例见表40 3(4 ABS及PS工程塑料 为了增加内部抗静电荆分散效果及满足 工程塑料中的Ps、^BS，由于其加工温度 加工工艺的要求，塑料抗静电母料的开发历 及本 来为研究工作者所重视。国内有关厂家采用 身玻璃化温度高等特点。需要抗静电郝 HKD系列产品。如I珏?一100、?一170P、必须具有与塑科有适宜的相容性且能均匀混 论文曩 145 HKD—196及HKD一520等翻成相应的母料 加人2,的s—18。可使制品的表面电阻值达 产品并广泛应用于不同塑料铜品，取得了较 到2(0×l俨o。在煤矿用聚氨酯板材中加人 理想的社会经济效益。在KDM系列抗静电母 5,一6,的s—18及适量阻燃荆。模塑成盈 料中。KDM一10、KDM一51及KDM一500可用 后，再按MTll3—1995标准进行测试， 于聚乙烯铽品，KDM一51尤其适用于聚乙烯 的表面电阻达刭2(2x 其制品 I口n，阻燃性能 包装薄膜。在聚丙烯塑料中推荐的产品为 符合煤矿井下对非金属材料的技术要合格， KDM?10P。典型实何为:在l?份LDPE树脂 求。 中加入3份删一51。经吹塑成膜后其制品 参考文蕾 的表面电阻值可达到1(6x 1仃n。 3(6 王垦麓辱(杭Jfl亿工。1985。‘4l:22一臼其他青分子材辑 壬璺蕞(糟细石曲亿工，1991。13’:51—56 呦系列抗静电剂产品中的s—、15S一 |I璺虹?(杭州化工。1998。(4l:1一' 沫材辩中18还可以应用于聚氨醋材辩。如在聚氨酯泡 睬采末牛(牛二届中重量簿工程量料晨冀鲁话加人2(6,的S—18。可使制品的表 文集(2001(434—436面电阻值选到5(0×l仃n。在聚氨酯地板漆中