高分子抗静电剂

    高分子抗静电剂 : 各种塑料粉粒、塑料薄膜、板材、制 品在生产、印刷、涂布、切割、编织、运输 等使用过程中,由于与其他物体摩擦、挤压、 接触、分离而产生大量静电,静电电位常可 达几十千伏。产生如此大量静电的原因是由 于塑料材料的电子逸出功较大,当它与其他 许多物体相互摩擦或紧密接触时,极易得到 电子而带负电。而且由于这类高分子材料电 绝缘性能极好,比电阻很大,一旦带上静电 极不容易自行消除,所以它能积累大量静电, 使静电电位升得很高。
聚合材料上静电荷的积聚,引起吸力和 斥力,有时会产生电震、电击,甚至火花放 电,这种带电的塑料材料在制造工程或制品 上,往往会发生各种问题,如在电子应用领 域会带来一系列故障,造成集成电路误动作、 元件的损坏、磁带记录不良、电磁波障 碍等。
防止塑料产生静电的方法很多,其中比 较常用的是混入或在表面涂布表面活性剂、 或混入导电炭黑等方法,然而这些方法的耐 久性都比较差,仅简单的摩擦和水洗,其效 果就会很快降低,故确立有耐久性的抗静电 方法已经成了塑料工业界多年的论题。近年 来开发的耐久性抗静电性高分子合金大大接 近了这个理想。其基本设计方案是: 以某种 方法向疏水性母体树脂中适当分散入亲水性 树脂作为抗静电剂,从而形成一种微相分离 结构,在表层中亲水树脂呈微细的筋状分布, 能有效地降低表面电阻率,在中心部分,亲 水树脂则几乎呈球状分布,从而构成电荷通 路,防止积累,因而起到抗静电作用。
目前已开发的耐久性高分子抗静电剂主 要有: (1)甲氧基聚乙二醇-甲基丙烯酸酯共 聚物; (2) 聚氧化乙烯 (超高分子量聚乙二 醇); (3) 环氧氯丙烷/环氧乙烷共聚物; (4) 含有季胺盐的甲基丙烯酸酯聚合物; (5)聚乙二醇、聚酰胺共聚物。它们与ABS、 MMA、PA、PET及PC/ABS合金的相容性 好,合金化不会使机械性能劣化,可制成耐 久性防止静电效果的材料。现已用于集成电 路托架,电子元件保护器、复印机、传真机、 印刷机等的纸张托架,仪表罩壳,电气机械 部件及医疗机械等的各种防尘元件等。
现在开发生产的厂家有B. F. Goodrich 公司、日本三洋化成工业公司、东丽公司、吴 羽化学公司等,数量约几千吨。这类高分子 抗静电剂目前的添加量还多达10%～30%, 因此成本大大增加,如何减少其用量,降低 成本,便成了今后关键性问题。