1、抗靜電劑來源： 全球塑膠網vww.5 抗靜電劑抗靜電劑英文名稱是Antistatic agent,簡稱ASA。由于聚合物的體積電阻率一般高達1010 1020Q cm,易積蓄靜電而發生危險，而抗靜電劑多系表面活性劑，可使塑料表面親合水分， 離子型表面活性劑還有導電作用，因而可以使靜電及時泄漏。目錄概念結構特征抗靜電機理危害分類使用方法混配與加工抗靜電劑的發展方向展開概念任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集 使到生活或者工業生產受到影響甚至危害，將聚集的有害電荷導引/消除使其不對生產/生活 造成不便或危害的化學品稱為抗靜電劑。英文： Antistatic

2、agent, ASA結構特征抗靜電劑一般都具有表面活性劑的特征，結構上極性基團和非極性基團兼而有之。常用 的極性基團（即親水基）有：技酸、橫酸、硫酸、磷酸的陰離子，胺鹽、季鉉鹽的陽離子， 以及-OH、-O-等基團，常用的非極性基團（即親油基或疏水基）有：烷基、烷芳基等，從 而形成了纖維工業常用的五種基本類型的ASA,即胺的衍生物，季鉉鹽，硫酸酯、磷酸酯 以及聚乙二醇的衍生物。ASA當涂層用時，疏水基團吸附于材料表面，最外層形成一層ASA 的分子層；當采用共聚方法形成雙組分纖維時，外部的ASA分子層受到破壞，內部的ASA便可 以滲透到材料表面；材料表面有一個平滑的ASA分子層，表面摩擦系數的降低

3、使靜電產生 幾率減少，但外用ASA耐洗牢度不好，可考慮用反應性化合物與纖維在高溫下形成共價鍵 結合11。抗靜電機理外用ASA 一般以水、醇或其它有機溶劑作為溶劑或分散劑，進行涂覆疏水基團附著于 材料表面，向外排列的親水基團吸收環境中的微量水分，因為水是高介電常數的液體而形成 導電層，并旦纖維中所含的微量電解質也一定程度地降低表面電阻：用于織物的ASA多為 飽和長碳鏈陽離子表面活性劑，因纖維表面呈負電性而容易被吸附形成濕氣膜，這樣材料摩 擦間隙的介電常數也明顯提高；如果ASA為離子化合物時，本身便具有離子導電作用12o 內用ASA在聚合物中分布是不均勻的，當添加到一定數量時，復合材料的表面會形成

4、一層 親水基團向外排列的膜，同時內部的ASA能向表面滲透以抗靜電劑補充膜層的缺損：因 此ASA與聚合物的相容程度便形成了矛盾的兩方面，相容性好會使向外表滲透速度放慢， 難以及時補充表層ASA損失，反之又會使材料過早地喪失抗靜電性能。一、產品成份、特點外觀：白色粉狀物。溶解性：不溶于水。揮發性：（） 3o熔點：50C分解溫度：300二、產品用途本品主要應用于PS、ABS材料，添加量23.5%,可使制品表面電阻達到10810。本 品也可應用于PE、PP、PVC、PC、PET等塑料制品，抗靜電效果顯著、持久.三、使用方法根據加工條件、制品形態以及對抗靜電效果的要求程度，確定恰當的添加量，一般在制 品

5、中添加本品1.53%則能達到優良的抗靜電效果。本品可直接添加到樹脂中加工制品。預 先制成抗靜電母料，再與空白樹脂混合加工制品，則均勻性更好，效果更佳o四、包裝本品采用內襯塑料袋，外用鈣塑箱包裝，每箱凈重25公斤o危害靜電利與弊的利用和防止靜電的危害很多，它的第一種危害來源于帶電體的互相作用。 在飛機機體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦時會使飛機帶電，如果不采取措施，將會嚴重干 擾飛機無線電設備的正常工作，使飛機變成聾子和瞎子；在印刷廠里，紙頁之間的靜電會使 紙頁粘合在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩；在制藥廠里。由于靜電吸引塵埃，會使藥 品達不到標準的純度；在放電視時熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污

6、，形成一層塵埃的薄 膜，使圖像的清晰程度和亮度降低：就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵，也是靜電搗 的鬼。靜電的第二大危害，是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發生爆炸。漆黑的夜晚， 我們脫尼龍、毛料衣服時，會發出火花和“叭叭”的響聲，這對人體基本無害。但在手術臺上， 靜電火花會引起麻醉劑的爆炸，傷害醫生和病人：在煤礦，則會引起瓦斯爆炸，會導致工人 死傷，礦井報廢。在二十世紀中期，隨著工業生產的高速發展以及高分子材料的迅速推廣應用，一方面， 一些電阻率很高的高分子材料如塑料、橡膠等的制品的廣泛應用以及現代生產過程的高速化, 使得靜電能積累到很高的程度，另一方面，靜電敏感材料的生產和使用，如輕

7、質油品，火藥, 固態電子器件等，工礦企業部門受靜電的危害也越來越突出，靜電危害造成了相當嚴重的后 果和損失。曾使得造成電子工業年損失達上百億美元，這還不包括潛在的損失。在航天工業， 靜電放電造成火箭和衛星發射失敗，干擾航天飛行器的運行。在石化工業，美國從1960年 到1975年由于靜電引起的火災爆炸事故達116起。1969年底在不到一個月的時間內荷蘭、 挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙時產生的靜電引起相繼發生爆炸以后，引起了世界科 學家對靜電防護的關注。我國近年來在石化企業曾發生30多起較大的靜電事故，其中損失 這百萬元以上的有數起。例如上海某石化公司的20001113甲苯罐，山東某石化公司

8、的膠渣罐, 撫順某石化公司的航煤罐等都因靜電造成了嚴重火災爆炸事故。二次世界大戰后許多工業發 達國家都建立了靜電研究機構。靜電危害起因于靜電力和靜電火花，靜電危害中最嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和 爆炸。人們常說，防患于未然，防止產生靜電的措施一般都是，改造起電強烈的工藝環節, 采用起電較少的設備材料等。最簡單又最可靠的辦法是用導線把設備接地，這樣可以把電荷 引人大地，避免靜電積累。細心的乘客大概會發現；在飛機的兩側翼尖及飛機的尾部都裝有 放電刷，飛機著陸時，為了防止乘客下飛時被電擊，飛機起落架上大都使用特制的接地輪胎 或接地線；以泄放掉飛機在空中所產生的靜電荷。我們還經常看到油罐車的尾部拖

9、一條鐵 鏈，這就是車的接地線。適當增加工作環境的濕度，讓電荷隨時放出，也可以有效地消除靜 電。潮濕的天氣里不容易做好靜電試驗，就是這個道理。科研人員研究的抗靜電劑，則能很 好地消除絕緣體內部的靜電。然而，任何事物都有兩面性，對于靜電,只要投透了它的脾氣，揚長避短，也能讓它為人 類服務。比如，靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和港電分選技術等，己在工業 生產和生活中得到廣泛應用。靜電也開始在淡化海水，噴灑農藥、人工降雨、低溫冷凍等許 多方面大顯身手，甚至在宇宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。分類根據用法的不同，表面活性抗靜電劑有兩種，即外用的和內用的、外用的、或局部的抗 靜電劑是通過噴撒

10、、擦搽或浸漬而施于聚合物的表面。這種外用抗靜電劑雖然適用于多種聚 合物，但它們的效力只是暫時的，事后與溶劑接觸或與它物磨擦很容易失掉。內用抗靜電劑 則是在聚合物加工過程中摻合于其中。這樣的表面活性抗靜電劑能夠補充因搬運處理而被磨 蝕的抗靜電功能。這種內用抗靜電劑的作用有賴于噴帶。這里噴霜的意思是指加入于樹脂中 的內用抗靜電劑部分地向聚合物表面遷移的過程。因此，內用抗靜電劑具有長期的抗靜電保 護作用。表面活性抗靜電劑可分為陽離子型的、陰離子型的和非離子型的。陽離子抗靜電劑通常是些長鏈的烷基季按、磷或領鹽，以氯化物作平衡離子。它們在極性基質中，如硬 質聚氯乙烯和苯乙烯類聚合物中效果很好，但對其熱穩

11、定性有不良影響。這類抗靜電劑通常 不得用于與食物接觸的物品中；而且抗靜電效果僅為乙氧基化胺類之類內用抗靜電劑的1/5 到 l/10o陰離子抗靜電劑通常是些烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的堿金屬鹽，也是主要用于聚筑乙烯和苯乙 烯類樹脂中：它們在聚烯炷類樹脂中的應用效果與陽離子抗靜電劑相似。在陰離子抗靜電劑 中，烷基橫酸鈉已廣泛應用于苯乙烯系樹脂、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯 中。非離子型抗靜劑如乙氧基化脂肪族烷基胺代表著最大的一類抗靜電劑。它們廣泛地應用于聚乙烯、聚丙 烯、ABS和其他苯乙烯系聚合物中。現在生產銷售的有好幾種乙氧基化烷基胺，其區別在 于烷基鏈的長度和不飽和度的大小。乙

12、氧基化烷基胺是很有效的抗靜電劑，即使是在相對濕 度低的情況下亦然，而且長期有效。這類抗靜電劑己獲聯邦食品醫藥管理局批準，應用于與 食品間接接觸的物品中，其他商業上有價值的非離子型抗靜電劑還有乙氧基化烷基酸胺，如 乙氧基月桂酷胺，及甘油一硬脂酸酯（GMS）。乙氧基月桂酷胺適用于在濕度小的環境里使 用的聚乙烯和聚丙烯，而且要求有速效長效的抗靜電功能的場合。GMS類抗靜電劑則只考 慮用于加工過程中的靜電保護。盡管GMS向聚合物表面遷移的速度快，但它不能像乙氧基 化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那樣發揮持久的抗靜電作用。可以將高達75%的液體或低熔點的乙氧基化烷基肢和聚合物摻合制成濃縮母料，這些 母料是自由

13、流動的小球狀產品，易于裝運，而其混煉時易于分散。乙氧基化烷基胺母料的優 點可歸納如下：（1）分散性好，添加了預分散活性材料。（2）裝運性好，自由流動的小球狀產品，易計量，易混合。（3）加工性能好，在擠出機中少有螺桿打滑。使用方法使用注意抗靜電劑的最佳選用和添加量取決于聚合物的性質、加工方式、加工條件、其他助劑的 種類和多少、相對濕度和聚合物的最終用途。為了獲得足夠的抗靜電作用所需的時間是不同 的，抗靜電保護作用的生成速度和持續時間可以通過提高抗靜電劑的濃度而增加。但是，過 量使用抗靜電劑可能導致最終制品的表面油滑，有損于印刷性能或粘合性能。未經處理的無 機填料和顏料，可將防靜電劑分子吸附到它們

14、的表面上，從而降低抗靜電劑的作用。這種現 象可以由增加抗靜電劑的用量而得以補償。但是，對于那些與食物接觸的用品而言，抗靜電 劑的添加量必須符合聯邦食品與藥物管理局的規定（詳見“聯邦規定法典，21 （21CFR）（CodeofFederalRegulations,Title21 （21CFR）。用于聚乙烯時，選用何種乙氧基化烷基胺抗靜電劑需考慮它們的物理形態，即膏狀、液 體、小顆粒或固體。如果乙氧基化牛脂胺因其呈骨狀而不能處理，則可用液體的乙氧基化油 胺。在高溫加工的條件卜.（180C以上），可以選用乙氧基化硬脂酰胺。如果需要速效抗靜電 作用，則可選用乙氧基化月桂酷胺。用于聚丙烯時，要考慮的問題

15、與用于聚乙烯時相仿。無 論用于哪種樹脂，都必須考慮聯邦食品與藥物管理局的有關各項用途的規定限度。用于苯乙 烯系聚合物時，建議選用乙氧基化椰子胺或其某一種適當的母料。使用操作抗靜電劑的使用方法有涂布法和共混法兩種。涂布法具有見效快、用料省，對抗靜電劑 的耐熱性要求低等優點，但抗靜電效果不能持久，經過水洗、摩擦后，抗靜電劑涂層會消失。 而共混法具有耐洗滌、耐摩擦，抗靜電效果持久，使用方法簡單等優點。一、涂布法操作要點涂布法操作分清洗配液、涂布和干燥四個工序。（1）清洗為了得到均一密實的抗靜電劑涂膜，涂刷抗靜電劑前，必須對塑料表面進行清 洗，徹底除去表面灰塵、油脂等。可用1%左右的中性洗滌劑溶液清洗

16、。清洗后需要放置在 無塵室內晾干。（2）配液用乙醇、酯類或水將抗靜電劑配成0.22%濃度的溶液，溶液的濃度在保證抗 靜電效果的前提下，盡可能稀一些，因為濃度高的溶液會發粘，容易吸附灰塵。（3）涂布根據制品的形狀等選擇涂布方法，常用的涂布方法有直接法、浸漬法和噴涂法 等幾種。直接法是用棉布、法蘭絨、毛刷和輾筒等工具將抗靜電劑液涂布在制品上。它簡便 有效，使用最廣。浸漬法是將制品浸入抗靜電劑液中，它適用于形狀復雜或數量很大的小型 制品。噴涂法是用噴槍將抗靜電劑液噴涂在制品上，它有速度快，效率高，涂膜均勻等優點。（4）干燥涂布后的制品應充分干燥，使涂膜層硬化，在溫度30-40C,濕度60-80%的條

17、 件下，大約需要干燥3個小時。干燥后還要在自然環境條件下放置5個小時。（二）共混法操作要點共混法是將抗靜電劑與樹脂混合后再加工成型，制成具有抗靜電的制品。常用的抗靜電 劑有陽離子型和兩性離子型。抗靜電劑是易吸濕性化臺物，含有一定量的水份。在成塑過程 中，少量水份的存在就會造成制品質量下降，故抗靜電劑在加到樹脂前應充分干燥。可在 70-80C的熱風下，干燥4個小時。抗靜電劑的加入量應根據抗靜電劑本身的性能、樹脂的 種類，加工條件、制品形態以及對抗靜電效果的要求程度而定，一般加入量為0.33%。薄 的制品的加入量比厚制品要少混配與加工一般情況下抗靜電劑是在密煉機或擠出機中與顏料和其他助劑一起混配。

18、從技術上講, 純抗靜電劑，如乙氧基化烷基胺，還有另外一個優點，那就是在液體注射成型過程中它可以 熔融，從而起顏料母料分散劑的作用。抗靜電劑母料可以直接加入到最終加工設備中去。內 用抗靜電劑的作用與最終制品的生產加工條件有很大關系。例如，注射成型制品的抗靜電性 能取決于模具的溫度。通常，模具的溫度較低時，抗靜電劑遷移較快，從而改善抗靜電性能。評價抗靜電劑效果的測試方法有兩個：表面電阻（率）法和靜電衰變法；這兩種方法都 在廣泛地使用。根據ASTMD25778的定義，材料的表面電阻率是電勢梯度與材料表面單位寬度上通 過的電流之比，它原則上與試樣的幾何形狀有關。將兩個電極放置于塑料樣品表面的同一側,

19、并給電極通過直流電：測量通過試樣的電流，并計算電阻：然后把表面電阻率的測量結果用 歐姆表示出來。根據聯邦測試方法4046的定義，靜電衰變是指感應電荷的放電速度。將試樣（通常是 薄板或薄膜）置于兩個電極之間，電極與樣品表面的距離為數毫米。一個電極接連于電源, 另一個電極連接于電流表和記錄器，由一個電極在樣品表面上感應的電荷所引起的電場變化 由另一個電極測量。抗靜電樣品將表現出感應電荷的衰變。衰變半衰期（以秒計）便是電荷 由其最初值衰減一半所需的時間。另一個廣泛應用于工業的標準測試方法是美國軍用標準，專用于電子產品的包裝。選擇 哪種合適的方法要看需要進行檢測的塑料的最終用途。塑料本身的電阻率為10

20、14歐姆，當按表亞所示的添加量加入抗靜電劑時，電阻率可能 會下降到1013至109歐姆。若欲進一步降低電阻率只能依靠改進導電性能，如使用導電炭 黑。近期發展抗靜電包裝技術正在發展，以強調對環境的關切。廣泛使用的乙氧基化烷基胺現在采用 可多次利用的散裝容器包裝。供貨商傾向于生產濃縮度更高的抗靜電劑，到用戶手里以后可 根據加工需要進行稀釋。這樣做的目的是要減少固體廢物的處理成本。通過開發高濃度抗靜 電劑，生產廠商可以一次裝運較多的抗靜電劑而減少需由用戶處理的包裝容器的數量。從技術上來看，很多的研究開發工作依然繼續闈繞著電子產品的包裝市場。乙氧基化月 桂酰胺，通常被視為無胺抗靜電劑，常用于這一方面。乙氧基化月桂酷胺在吹塑LDPE和 LLDPE薄膜方面的用量亦在增長，因為它在低濕度條件下的抗靜電效果也較好。這種產品 的濃縮物和母料也可以買到。乙氧基化硬脂猷胺（含完全飽和的18碳烷基鏈）己經應用 于雙軸定向聚丙烯薄膜的生產，在這個生產過程中加工溫度高，要求抗靜電劑具有高度熱穩 定性抗靜電劑的發