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塑料口袋如何去做到抗静电的一些复配技术的

信息来源:澳门皇冠手机免费网址www.quixtarclass.com | 发布时间:2019年01月17日

塑料增加剂复配技能及复配产品的研发已为人们所重视, 近期有关人士认为, 为应对我国参加WTO 后的挑战, 我国塑料助剂行业应加大研讨开发复配型塑料增加剂的力度和 对塑料抗静电剂现有产品及新种类的开发, 从复配技能动身其主要思路是由一种起主导作用的外表活性剂恰当参加与起协同作用的有用助剂构成最终复合产品, 这种产品的运用作用大于组成它的各组份的单一作用.尽管这些助剂互相之间的协同作用理论解释须作更进一步的探讨及研讨, 但对于塑料抗静电剂从作用机理到实践运用作用都能加深对复配物协同作用及功能的进一步了解.

(一)增加型抗静电剂在塑料内部的分散作用

1:抗静电剂与塑料的相容性

通常, 增加型抗静电剂与塑料要有适合的相容性, 这样有利于抗静电剂在塑料内部的分散均匀性及优秀的加工功能.极大多数的抗静电剂选用了工业上特种外表活性剂, 外表活性剂因为其特点在塑料内部有必定搬迁才能, 正因为这样,影响增加型抗静电剂运用功能的很重要的要素是它们与塑料的相容性和向外表搬迁的速度.增加型抗静电剂与塑料母体应有适度的相容性, 若两者相容性过好, 这对抗静电剂功能的发挥并不利, 因为两者间分子引力, 抗静电剂在塑料内部向外的搬迁的才能较低, 因而只能加大抗静电剂的用量才能到达必定的搬迁速度, 从而使抗静电剂在塑料外表到达显现抗静电作用所需求的外表浓度, 然而塑猜中抗静电剂含量过高, 使塑料资料的物理机械功能劣化; 若两者相容性过差, 抗静电剂就会在资料外表彻底分出(喷霜) , 这样会严重影响资料的外表特性, 抗静电功能也不能耐久.因而, 在抗静电剂的复配研讨中要充沛考虑各组份在塑猜中所占的增加份额以确保抗静电剂在塑猜中有适合的相容性.很多的运用实践标明, 当抗静电剂与塑料具有相适合的相容性时, 就能确保适量的抗静电剂从塑料内部搬迁到外表以到达必定的外表浓度,显现优秀的抗静电作用, 而且在运用中经溶剂洗刷或摩擦等除去外表的抗静电剂后又能迅速从内部搬迁到外表上从而康复其抗静电作用.这种相容性的平衡能够从抗静电剂与塑料分子极性的恰当差异或溶解度参数的恰当差异来定性判断.但有时也不能得到预期作用, 澳门皇冠手机免费网址的是通过实验来断定抗静电剂是否有适合的搬迁到塑料外表的速度.

2: 塑料的结晶度、密度及空地率

塑料的结晶度、密度及空地率等结构性质对抗静电作用有很大影响.有关资料介绍,当抗静电剂参加量及种类相一起,LDPE的外表电阻率ρs 小于HDPE.这是因为HDPE资料具有较高结晶度,当用HDPE替代LDPE时,资料的结晶度和密度增加而总空地率减少, 不利于抗静电剂分子向资料外表分散.而LDPE结晶度较低、总空地率较高,抗静电剂分子在资料内部向外外表分散的速度就增快,因而外表电阻率的降低就比较明显.

3:抗静电剂的增加量

抗静电剂的增加量对抗静电剂作用的发挥有着至关重要的作用, 研讨结果标明, 抗静电剂功能与抗静电剂在塑料外表的浓度有关, 这种外表浓度的凹凸取决于抗静电剂的用量, 用量过低则达不到所要求的抗静电功能.只有当抗静电用量到达必定量时,通过分子搬迁,抗静电剂在塑料外表构成必定浓度的分子层, 就会呈现非常明显的抗静电作用.有关实验标明,抗静电剂分子在塑料外表的浓度堆积到平均十层以上时才能使最外层亲水基构成各向同性的、易于导电和吸湿的接连膜.增加型抗静电剂在外表浓度的巨细彻底依赖于抗静电剂分子向外表分散的速度.当然,影响抗静电剂在塑料内部分散作用, 除以上主要要素以外还有如塑料极性、抗静电剂的分子结构、分子量以及与其他增加剂的相互关系等.研讨增加型抗静电剂在塑料内部的分散作用以及影响要素, 对研讨开发新式复合抗静电剂具有极其重要的含义.

(二)近期国外复配型抗静电剂的研讨进展

1: 聚烯烃塑料抗静电剂

聚烯烃塑料用抗静电剂归于量大面广的专用抗静电剂.国外研讨的主要方向是开发耐高温、低毒或无毒的新种类, 并以研发复合型抗静电剂为重点.其间羟乙基化胺与脂肪酸多元醇酯复合在PP、PE 中具有较明显的抗静电作用.例如: 以癸酸单甘油酯0. 2phr ,肉豆寇酸0. 3phr ,十二烷基二乙醇胺0. 1phr , 增加于PE/ PP 共聚物中,其外表电阻可到达5. 0 ×1010Ω[3 ].另有报导,将A/ B/ C = 50/ 45/ 20(其间A为月桂酸二乙醇胺,B 为月桂酸单甘油酯,C为CaSiO3) 作为PP 用的抗静电剂,可使制品外表电阻下降至7. 0 ×1010Ω[4 ].选用这些复合物是因为烷基胺聚氧乙烯加成物尽管有杰出的热安稳性和抗静电性, 但因为与塑料的相容性差, 即便运用量很少都会在塑料外表很多分出而呈现油粘层外表等缺陷, 为了减少这类非离子外表活性剂过多地向外表搬迁并取得安稳的抗静电功能, 在配方中增加脂肪酸单甘油酯以及如CaSiO3、TiO2 等无机填料来进行复配用以操控其分出速度, 进步抗静电剂的耐久功能及外表亲水功能.此外,在实践运用时,为了改善塑料抗静电功能和其他加工功能, 有时将非离子型抗静电剂与其他化合物混合运用.例如: 聚氧乙烯烷基胺与有机磷化合物如4(α2甲基苄基) 苯基亚磷酸盐等混合运用, 不只进步了聚烯烃塑料的抗静电作用,而且还防止制品泛黄.

2: 聚氯乙烯塑料抗静电剂

在聚氯乙烯树脂中常运用季铵盐类抗静电剂.但这类抗静电剂主要的缺陷是耐热性差、与树脂的相容性较差, 在运用中往往呈现加工功能下降、印刷的敏感性及抗粘性变差.为了处理这些问题, 在抗静电剂配方中参加吡啶盐或咪唑啉盐与多元醇(如山梨糖醇、甘露醇、季戊四醇) 衍生物混合运用, 不只可进步抗静电作用, 而且多元醇化合物还具有防止聚氯乙烯降解的作用.此外, 在聚氯乙烯中常用到增塑剂, 它之所以使抗静电剂增效和改善功能, 主要是因为参加增塑剂后会使聚合物资料的玻璃化温度降低, 在常温下可使聚合物分子链段的活动性增加, 从而减缓与聚合物相容性欠好的抗静电剂向制品外表分散.所以, 增加增塑剂往往能与阳离子抗静电剂起到协同作用.例如:在20 ℃时,将季铵盐与增塑剂(如邻苯二甲酸二异辛酯等) 一起参加到聚氯乙烯树脂中,可使塑料ρv 从单一季铵盐的108Ω ·M降到106Ω ·M.相同,在100phr 聚氯乙烯树脂中,增加0. 5phr (Me 2C 8H 17NCH 2CH 2OH) + ·ClO 4- 和30phr C6H13OCH2CH2O(CH2) 4CO2CH2CH2OC6H13与100phr 邻苯二甲酸二庚酯混合料经熔融捏和经注塑成型得到试样, 其粘合强度好, 外表电阻率为8. 6 ×106Ω/ cm3 [5 ].最近报导了在100phr 聚氯乙烯、3phr 双(己基氧乙烯) 己二酸酯、3phr 二甲辛基甲氧高氯酸铵和50phr 二异癸基邻苯二甲酸酯的配方中经辊压捏组成薄板, 制品在环境条件15 ℃、30 %相对湿度的条件下测得外表电阻为8. 1 ×1010Ω[6 ].对于聚氯乙烯用复合型抗静电剂的国外进展情况,笔者在有关文章中也有过报导.

3: ABS、PS 塑料抗静电剂

随着工程塑料运用面的扩大, ABS、PS 专用抗静电需求量也在不断增大.因为这类塑料的玻璃化温度较高(ABS Tg 为80~125 ℃, PS 为85~125 ℃) , 在室温下塑料内的链段已处于冻住状况,呈现硬质玻璃态,在这种状况下,内加的抗静电剂分子很难搬迁到外表, 即便搬迁到外表, 构成的导电层经洗刷后要康复其抗静电功能的时刻也较缓慢, 因而, 在实践运用中特别要研讨所选用抗静电剂的类型和配方.

日本专利曾报导, 在ABS 塑猜中选用烯基磺酸盐和烷基胺聚氧乙烯衍生物按1 ∶1~9 ∶1的配比组成的混合物, 特别两者的份额为7 ∶和6 ∶4 时, 当以2 %增加量参加到ABS 中, 成型三天后其制品的外表电阻分别为116 ×109 和2. 8 ×109.还有报导,为了增强抗静电ABS 塑料的耐水洗性及抗静电功能的康复速度, 选用了一种在含氮型抗静电剂组份中参加必定量的脂肪酸甘油酯的办法来处理.研讨标明,当脂肪酸甘油酯的含量大于45%时,抗静电作用及加工功能都比较差,当参加含量小于5%的脂肪酸甘油酯时,尽管抗静电功能有较好的改进,但制品不耐水洗,抗静电功能康复速度很慢.也有报导用烷基或烷代芳基磺酸盐与N- 烷基二烷烃酰胺的混合物, 可使ABS 塑料的外表电阻率降至8 ×109Ω.

在PS 塑猜中, 也有将阴离子外表活性剂如烷基磺酸盐与氢化松香醇混合物参加到塑猜中的, 这样不只进步了抗静电作用, 而且还改善了阴离子抗静电剂的搬迁速度、增强了聚合物的耐性.在文献中也有介绍在PS 中适量参加增塑剂相同具有必定的协同效应, 如将4phrN- 甲基-2 - 乙烯基吡啶和1phr 邻苯二甲酸二丁酯的混合物参加到PS 中, 可使聚合物的ρv 从未加增塑剂时的8. 3 ×1010Ω ·m降到4. 4 ×109Ω ·m.因而挑选一种适宜的助剂和配比来兼顾确保各方面的功能就显得极其重要.

(三) 国内抗静电剂复配研发简况

针对目前商场上尚未取得新的抗静电剂有用途径的情况下, 应积极开展新式抗静电剂的研发, 一起也要大力发展复配物的研讨作业, 特别对主要活性物质改进其质量档次, 筛选有用协同助剂, 调节抗静电剂与树脂的相容性, 从而到达最佳运用作用.在这方面国内有关研讨单位已做了很多的研讨作业.如已投放商场的ASA、HKD 等产品系列.其间ASA 系列抗静电剂是由多元醇脂肪酸酯、聚氧乙烯化合物等非离子外表活性剂复合而成.HKD 系列抗静电剂是选用了多种有用的复配技能所开发出来的系列新产品而投放商场的.

1: 在ABS、PS 工程塑猜中的复配技能

HKD - 510 是一种多种非离子外表活性剂相复配的液体抗静电剂, 当以2 %的增加量参加到ABS 或PS 塑猜中可使制品外表电阻下降至108Ω.在该产品的规划中, 首先断定配方中各非离子外表活性亲油基团的碳链长度、碳链分布的情况及亲水基团的亲水才能的强弱, 然后再规划各组份之间的配比, 通过很多的运用实验作业和抗静电功能以及塑料制品的机械功能的测验比照,最终断定配方产品HKD - 510 ,当以必定量将其参加到ABS、PS 塑猜中时, 不只使制品显现优秀的抗静电作用, 而且与塑料有适合的相容性及杰出的加工功能.而HKD - 912 则是一种磺酸盐类阴离子外表活性剂与非离子外表活性剂相复配的抗静电剂, 当以2 %的增加量参加PS 中时,可使制品的外表电阻值下降至108Ω ,在这组配方中, 非离子外表活性剂组份与PS 塑料具有较好的相容性, 而阴离子外表活性剂组份在PS 塑猜中有较强的向塑料外表搬迁的才能, 两者的有机结合使产品的归纳作用非常抱负.

在这里还须作一些重要说明, 因为ABS、PS塑料的玻璃化温度大大超过常温, 在室温条件下处于冻住状况, 故抗静电剂从塑料内部向外外表搬迁的速度较缓慢.咱们曾做过抗静电PS 制品中抗静电功能随寄存时刻改变的实验: 在100phrABS 塑猜中, 参加适量十溴联苯醚和三氧化二锑, 再参加310 %的HKD - 510 , 将物料充沛混合均匀后,经220 ℃热压成100 ×100 ×1mm的薄片,按GB1410 - 89 的测验办法对试片的外表电阻分期进行测验, 制品的抗静电功能随寄存时刻的增加而进步, 在寄存23 天后才显现出优秀的抗静电作用.在这组实验中, 因为参加了溴系阻燃剂, 在配方中抗静电剂的用量要略大于单一抗静电剂的运用量.

2:在聚烯烃塑猜中的复配技能

针对聚烯烃塑料制品, 特别是民用薄膜、容器及电子产品包装等方面塑料制品的抗静电处理, 通常是选用增加非离子外表活性剂为主的复合型抗静电剂.为了考察这类复配物的抗静电功能, 咱们曾做过实验, 以常用的烷基乙氧基胺与不同协同剂以不同的复配份额, 在100phr HDPE中参加0. 5phr 的复配物, 经吹膜成型后按GB1410 - 89 的测验办法测验其外表电阻选用单一组份达不到所需求的抗静电作用, 当选用必定份额的复配物时则能取得较好的抗静电作用.别的, 最近报导的复合抗静电剂的配方是胺类抗静电剂1~4phr、乙烯共聚物4~9phr、抗静电协效剂(烷醇酰胺脂肪酸衍生物) 1~5phr ,以这样的复配物参加到100phr HDPE 中, 经加工成型后其制品的初始外表电阻率可达2. 9 ×109Ω , 浸水6 个月后仍可到达7. 0 ×108Ω.这组配方可操控抗静电剂的搬迁速率, 使制品坚持较安稳的优秀抗静电作用.

与聚乙烯相相似, 聚丙烯抗静电剂也常选用羟乙基化脂肪胺非离子外表活性剂及其复配物,例如常用的种类为HKD - 100.最近有报导选用非离子羟乙基脂肪胺与阴离子型脂肪基磺酸盐相复合的配方 ,如:以总量0 %~20 %的阴离子型磺酸盐与羟乙基脂肪胺相复配, 将这样的复合型抗静电剂增加到聚丙烯中, 抗静电作用比用单一的羟乙基脂肪胺进步近2 个数量级, 一起也缩短了聚丙烯资料到达安稳抗静电功能的平衡时刻.选用这两种活性剂相结合的理由是: 非离子羟乙基脂肪胺与聚丙烯相容性较好而抗静电作用一般, 阴离子型磺酸盐与聚丙烯的相容性较差, 但与羟乙基脂肪胺相容性较好, 抗静电作用也较好, 两者相结合, 增加了抗静电剂的搬迁才能,到达了优秀的抗静电作用.

3:在聚氯乙烯塑猜中的复配技能

因为PVC 资料自身的分子极性所限,在PVC塑料专用抗静电剂的制品中一般都选用季铵盐类阳离子型外表活性剂, 这类外表活性剂尽管在PVC 材猜中具有优秀的抗静电功能, 但在热安稳性方面却不及其他外表活性剂.为了能满意PVC资料耐热功能的要求, 挑选适宜的季铵盐阴离子基团就显得特别重要, 这是因为这类化合物的热安稳性在很大程度上取决于它的阴离子基团.目前国内普遍运用的HKD 系列中的S 型抗静电剂是由Cl 4- 为阴离子基团的季铵盐外表活性剂为主剂、以特种非离子外表活性剂及增效剂为辅助剂所组成的复合型抗静电剂, 选用高氯酸根阴离子基团, 使抗静电剂在PVC材猜中取得优秀的热安稳功能及抗静电功能, 参加的非离子外表活性剂及增效剂既能起到强化抗静电剂分子在PVC资料内部向外外表行移的才能,一起它们自身又是抗静电功能杰出的助剂.S型抗静电剂不但可运用在各种软质、硬质PVC材猜中,而且还可运用在各种组成橡胶、聚氨酯、环氧涂料及聚氨酯涂猜中.

(四)结语

随着塑料工业的迅速发展, 塑料抗静电剂的运用将日益广泛, 因而, 在不断完善现有抗静电剂种类、深入探讨抗静电剂作用机理的基础上,大力开展新式化学结构的抗静电剂新产品的研发作业, 一起还要加强抗静电剂复配技能的研讨, 筛选与塑料资料相容性适中, 而且具有更优秀的耐久性、加工功能的抗静电剂复合新种类以满意商场的需求.

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