目前美国、西欧与日本的抗静电剂的研制仍处于领先水平,并有突破性进展。Hoechst[8]公司开 发的一种粒状抗静电剂,属于脂肪族阴离子磺酸 盐,适用于PS、ABS和PVC等多种塑料,并能改善 制品的流动性、色料分散性和共混物的相容性。 Uniqema[9]公司的Atmer290主要用于双向拉伸聚 丙烯;Atmer163、129;用于其他聚烯烃的 Atmer190、163、262用于PC及苯乙烯类聚合物; Atmer154、190、129用于PVC。Kenrich[10]公司研制 的抗静电剂,其抗静电效果与大气湿度无关,并且 不会使制品表面起霜,用量小(约0.1%)。
瑞士汽巴公司[11]开发一种用于聚烯烃、苯乙烯 类聚合物及PMMA的新型抗静电剂,商品名为 Irgastat P22。该抗静电剂是以聚酰胺共聚物为基 料,其性能大大超过了传统的甘油硬脂酸和羟乙基 化胺等抗静电剂产品。Irgastat P22抗静电剂是通过 形成一个“导电穿过电路”来消散电荷,可穿越过聚 合物的表面并且贯穿聚合物的大部分基体。
目前国外的趋势是开发高效、耐高温、无毒或低毒、加工性能好的多功能抗静电剂。目前有以下 几个重点[12]:
(1)高分子型抗静电剂。高分子型抗静电剂的 出现是20世纪80年代后期抗静电剂领域的重大 进展。虽然高分子型抗静电剂能使制品达到永久 抗静电,但其价格昂贵,添加量大,一般都在10% 以上,阻碍了它的推广。
(2)复合型抗静电剂。复合型抗静电剂是指利 用抗静电剂之间或抗静电剂与导电填料组分间的协同效应,抗静电效果远优于单一组分。
(3)抗静电母料。抗静电母料是指使用一定的分散剂,将抗静电剂按较大的配比添加到树脂基体中,通过一定工艺制备成浓缩母料。
2.2国内抗静电剂的研究进展
国内对抗静电剂的开发研制起步较晚,与国外的差距较大,但仍取得了一些可喜的成绩。如刘冠云[13]曾对国产与进口抗静电剂在BOPP专用树脂中的抗静电性能进行对比。实验结果表明,当抗静电剂添加量比较小时,国产抗静电剂的抗静电性能不如汽巴公司的抗静电剂;当添加量增加或陈化时间增加时,国产抗静电剂的抗静电性能有较大的提高,但汽巴的抗静电剂的性能变化不大。
黄东辉[14]等人研究了在聚烯烃中添加抗静电剂,采用模压法制备发泡材料,添加抗静电剂10份时,发泡材料的表面电阻率达到108Ω。陈宇[15]等自行研制了ASA、ASB、ASP系列抗静电剂,并对其在PP和PE薄膜制品中的应用进行了研究,薄膜制品的表面电阻率均下降了6～7个数量级,对薄膜的透明性和雾度的影响较小,满足了薄膜制品对抗静电剂的要求。张念泰[16]等采用HDPE和日本花王公司生产的抗静电母料HE110进行共混挤出加工拉伸薄膜,添加量为3%～15%,表面电阻率下降了5～6个数量级,薄膜的阻隔性有所改善,透湿量下降了20%～46%,透氧量下降了10%～45%。
当添加量为3%～5%时,薄膜力学性能略有下降,是理想的包装材料。董秀洁等[17]利用超小微粒添加技术,解决了树脂与抗静电剂、阻燃剂的不相容性问题。
在复合型抗静电剂和抗静电母料方面,丁运生[18]等人研究了用HKD-151、HKD-520型抗静电剂与PP树脂共混复合,两种抗静电剂(质量比)的配比(添加量均为1.5%)为1∶1,可得到最佳的抗静电性能,所得制品的表面电阻率达到3.61*109Ω。李爱英[19]等人分别制备了三种不同的抗静电剂母料,其中的抗静电剂分别是有机抗静电剂、无机微米抗静电剂、无机纳米抗静电剂(母料中含有100份PP,15份抗静电剂)。研究表明加入无机微米抗静电剂和纳米抗静电剂母料5%时,表面电阻最低。SEM照片表明,纳米抗静电母料制备的PP性能最好。
3结语
目前应努力研制与聚烯烃树脂相容性好、高效、耐高温、无毒或低毒、加工性能好且卫生安全性高的多功能抗静电剂;同时也要加强高分子型永久抗静电剂、复合抗静电剂和抗静电母料的产品开发。
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