在我國,隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),綠色化工已成為今后發(fā)展的主要方向。各類低毒、無毒的抗靜電劑將越來越受到食品包裝業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)的青睞,這類抗靜電劑的研究已日益受到關(guān)注。
(1)非離子型抗靜電劑
由于非離子型抗靜電劑熱穩(wěn)定性能好,價(jià)格較便宜,使用方便,對皮膚無刺激.是抗靜電基材中不可缺少的抗靜電劑,具有良好的應(yīng)用前景。
(2)復(fù)合型抗靜電劑
復(fù)合型抗靜電劑是利用各組分的協(xié)調(diào)效應(yīng)原理開發(fā)出來的,各組分互補(bǔ)性強(qiáng),抗靜電效果遠(yuǎn)優(yōu)于單一組分。但要注意各種抗靜電劑之間的對抗作用。如陽離子型和陰離子型的抗靜電劑不能同時(shí)使用。
(3)多功能濃縮抗靜電母粒
由于抗靜電劑多為粘稠液體,而且其中一部分為極性聚合物,在塑料中分散困難,帶來使用上的不便。多功能濃縮母粒分散性均勻,操作方便,具有發(fā)展前途。
(4)高分子長效性抗靜電劑
由于高分子長效性抗靜電劑的耐久性好,所以一般用于對抗靜電效果要求嚴(yán)格的塑料制品,如家用電器外殼、汽車外殼、電子儀表零部件、精密機(jī)械零部件等。
(5)納米導(dǎo)電填料納米材料
納米導(dǎo)電填料納米材料的特點(diǎn)就是粒子尺寸小,有效表面積大,這些特點(diǎn)使納米材料具有特殊的表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。納米材料可改變材料原有的性能。例如,電阻材料Sio2制備成納米材料后成為導(dǎo)電材料。張景昌等人研究了PVC塑料中添加納米siO2制備復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)及PVC樹脂添加納米SiO 后提高塑料抗靜電性能的機(jī)理,結(jié)果表明,納米SiO,不僅提高了PVC材料的延展性,而且使PVC的表面電阻降低了7~8個(gè)數(shù)量級(jí),使其相對介電常數(shù)明顯增加,為進(jìn)一步制備用于靜電屏蔽的PVC基納米復(fù)合材料奠定了試驗(yàn)基礎(chǔ)。
(6)反應(yīng)型內(nèi)部抗靜電劑
反應(yīng)型內(nèi)部抗靜電劑是指在樹脂中加入具有抗靜電性能的單體,常為不飽和雙鍵的化臺(tái)物,使之與樹脂形成共聚物而具有抗靜電性。
1. N一取代的丙烯酰胺
丙塌疆t胺的N被含x—N R‘R R z的季銨或含R R N Z(R 為烷基 芳烷基,Z=C2~8亞烷基,x為鹵索、CHjSO4等)的叔胺取代的內(nèi)部抗靜電劑。由N,N一二甲氨基丙胺與丙烯酸反應(yīng)后,再用碘甲烷季銨化即可得此類物質(zhì)。這類物質(zhì)與乙烯、丙烯酸酯的共聚物(分子量0.1~5萬)具有優(yōu)良的抗靜電性
2. 氨基苯乙烯衍生物 ”
這類抗靜電劑可由乙烯基氯芐與叔胺反應(yīng)而得。它與苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯的共聚物有良好的抗靜電性。
3. 含氨基甲基丙烯酸酯
這類抗靜電劑,如甲基丙烯酸二乙氨基乙酯就是很好的抗靜電劑,它可由二乙氨基乙醇與甲基丙烯酸反應(yīng)而得 這類物質(zhì)使用時(shí)首先與其它甲基丙烯酸酯共聚,然后用硫酸二甲酯季銨化。季銨化共聚物有著良好的抗靜電性。
抗靜電劑在全球?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用
抗靜電劑在全球?qū)⒂袕V泛的應(yīng)用。北美地區(qū)抗靜電劑市場預(yù)計(jì)到2004年前每年平均以4%左右的幅度增長,就用途來看,大多使用在電子家電產(chǎn)品以及食品包裝材上。而從抗靜電劑種類來看,乙胺類多使用在聚烯烴上,做為電子設(shè)備包裝;而季胺化合物則常使用在PVC,如工業(yè)傳送帶、磁片包裝及瓶子等;脂肪酸酯類則多使用在聚烯烴內(nèi)部抗靜電用。歐洲抗靜電劑市場預(yù)計(jì)每年將有2.5%的增長率,就用途而言,主要使用在聚苯乙烯、ABS及其他苯乙烯系聚合物的處理過程,由于內(nèi)添加型抗靜電劑通常具有潤滑的功效,所以有時(shí)難以與潤滑劑加以區(qū)分。在日本,抗靜電劑主要是以0.1%~0.2%的濃度混入塑料之中,至于精(確的混合量則視產(chǎn)品與聚合物的種類而定,其中聚丙烯是常使用到抗靜電劑的產(chǎn)品,其次為PVC及ABS。就日本整個(gè)抗靜電劑的使用量來說,預(yù)計(jì)2003年非離子型/陽離子型抗靜電劑使用量約為5000噸,未來也將以1%左右的增速持續(xù)增長。
市場上看好哪種抗靜電劑
就抗靜電劑的種類來看,高分子型的長效抗靜電劑是看好的產(chǎn)品,尤其是使用在精密機(jī)械方面的成長情況更是頗受期待。這是由于家電、電子儀器所使用的電子回路,當(dāng)靜電的累積過多時(shí),就可能會(huì)發(fā)生接觸不(良的情況,因此具備防止靜電過度累積的這種高性能抗。
靜電劑的需求在未來頗被看好。但目前為止多是利用表面活性劑在塑料表面上吸附空氣中的水分,以制造出防止靜電的效果,但由于氣化、表面清洗等原因,常會(huì)使得防靜電的效果消失或受到污染,再由于對濕度依賴性較高,在干燥的情況下效果就較差,因此非表面活性劑的高分子型產(chǎn)品就成為較佳的產(chǎn)品。
高分子型抗靜電劑成型時(shí)在樹脂中發(fā)揮分散固定的效果,而與低分子型(表面活性劑系)相比,又具有成型后效果直接顯現(xiàn)、不揮發(fā)、不會(huì)受到接觸污染、清洗后效果不會(huì)降低等特點(diǎn),但惟一的缺點(diǎn)就是要比低分子型抗靜電劑的添加量多。
目前聚合物型長效抗靜電劑與表面活性劑系相比,仍屬高價(jià)位產(chǎn)品,廠商本身若無具有長效抗靜電劑的技術(shù),必然成本也會(huì)相對提升。目前由于這兩者在單價(jià)上仍有相當(dāng)大的差異,因此目前長效抗靜電劑的普及率尚低,但未來伴隨IT市場的需求,以及未來市場擴(kuò)大,以及價(jià)格滑落等誘因下,都有助于該產(chǎn)品市場的擴(kuò)大。