化工专题|抗静电剂的分类和选择

随着现代材料产业的发展，高分子化合物因为其优异的物理化学性能得到了日益广泛的应用，橡胶、塑料、涂料、粘合剂等行业大量的使用各类高聚物作为主体树脂，但是同样其固有的一些特点也带来了相应的问题。静电荷的积累就是其中比较突出的一个，每年因为静电导致的安全事故和产品缺陷造成的损失和效率的降低都是数以亿计。

目前常用的高分子树脂大部分的绝缘性能良好，电导率很低，在摩擦等机械作用下很容易积累静电荷，常见的树脂体积电阻率如下：

一般常规意义上，我们认为聚合物的体积电阻率在108-1010的范畴就可以认为是具有了电荷耗散的能力，也就是抗静电的效果。所以我们需要添加抗静电剂来解决。

一、抗静电剂的分类

传统的抗静电剂主要分为填料型和表面活性型两类。

填料型主要是以金属粉末/纤维、金属氧化物粉末、碳黑/石墨/碳纳米管等为填料，在高分子材料中相互连通，形成导电网络；

优点：改变的是体积电阻率，导电性能稳定持久，但是存在的问题是密度大，防腐能力差，添加量阈值高而且受体系颜基比限制，不易做成浅色等问题。

表面活性型主要以各种阳离子/阴离子/非离子/两性离子表活为主，通过迁移到高分子材料表面定向排列，吸收空气中的湿气来降低表面电阻率；

优点：添加量低，效果明显，成本低廉，品种多样，但是存在抗静电效果受到空气湿度影响大，有损耗，使用周期不够持久等问题。

二、表面活性型抗静电剂按其结构分类

1、阳离子型：常见的有铵盐、季铵盐、烷基咪唑啉及烷基咪唑啉盐，优点是抗静电效果突出，添加量低，但是耐温性较差，容易分解，可能存在一定的生物抑制性。

2、阴离子型：常见的有烷基磺酸盐、磷酸酯、磷酸盐。烷基磺酸盐热稳定性优异，成本低廉，但是和树脂相容性较差。磷酸酯、磷酸盐型抗静电效果优异，耐强碱。

3、两性离子型：常见的有烷基二羟乙基铵乙内盐、N-烷基氨基酸盐。附着力强，相容性好，抗静电效果好。

4、非离子型：吐温、脂肪酸-环氧乙烷加成物、脂肪醇-环氧乙烷加成物、烷基酚-环氧乙烷加成物。品种多样，虽然抗静电效果不及上述离子型，但是耐迁移，不喷霜，持久性好，和体系内其他有效成分干扰小，配伍性要求低。

5、高分子型：主要是通过在高分子链上引入上述官能单元，可以提供优异的使用寿命和耐洗涤耐抽提的特性，有时也被称为长久性抗静电剂。

三、抗静电剂选择原则

虽然有这么多选择，但是实际考虑到具体的配方和应用环境，理想的抗静电剂选择应遵循如下的原则：

1、抗静电效能优异而且持久；

2、耐热性耐老化性强，在高的使用温度下或热加工时不分解；

3、与主体树脂的相容性适中，在成品中不会明显析出，但抗静电剂与树脂还须有一定的不相容性，以保证当表面的抗静电剂分子层受到破坏时，内部的抗静电剂能够及时析出，形成新的分子层，恢复防静电效能；

4、不影响制品的物理化学性能（如熔点、粘度、溶解性等）和制品性能（如透明性、着色性、印刷性、热合性和力学性能）；

5、与其他添加剂的兼容性好，无对抗效应；

6、无臭、无味、对皮肤无刺激；

7、价格实惠。

四、结论

目前，通过和国际知名抗静电剂生产商禾大Croda、花王Kao、索尔维Solvay、埃肯Elkem等长期紧密的合作，选择优质的产品，我们可以提供上述几乎所有类型的表面活性型抗静电剂以供客户选择，服务于塑料、硅橡胶、涂料、油墨、润滑油等诸多行业应用。        

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