在我國,隨著人們環保意識的不斷增強,綠色化工已成為今后發展的主要方向。各類低毒、無毒的抗靜電劑將越來越受到食品包裝業、電子產業的青睞,這類抗靜電劑的研究已日益受到關注。
(1)非離子型抗靜電劑
由于非離子型抗靜電劑熱穩定性能好,價格較便宜,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,具有良好的應用前景。
(2)復合型抗靜電劑
復合型抗靜電劑是利用各組分的協調效應原理開發出來的,各組分互補性強,抗靜電效果遠優于單一組分。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、精密機械零部件等。
(5)納米導電填料納米材料
納米導電填料納米材料的特點就是粒子尺寸小,有效表面積大,這些特點使納米材料具有特殊的表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應。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電材料。張景昌等人研究了PVC塑料中添加納米siO2制備復合材料的關鍵技術及PVC樹脂添加納米SiO 后提高塑料抗靜電性能的機理,結果表明,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個數量級,使其相對介電常數明顯增加,為進一步制備用于靜電屏蔽的PVC基納米復合材料奠定了試驗基礎。
(6)反應型內部抗靜電劑
反應型內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)的叔胺取代的內部抗靜電劑。由N,N一二甲氨基丙胺與丙烯酸反應后,再用碘甲烷季銨化即可得此類物質。這類物質與乙烯、丙烯酸酯的共聚物(分子量0.1~5萬)具有優良的抗靜電性
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而得 這類物質使用時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。
抗靜電劑在全球將有廣泛的應用
抗靜電劑在全球將有廣泛的應用。北美地區抗靜電劑市場預計到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,做為電子設備包裝;而季胺化合物則常使用在PVC,如工業傳送帶、磁片包裝及瓶子等;脂肪酸酯類則多使用在聚烯烴內部抗靜電用。歐洲抗靜電劑市場預計每年將有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,由于內添加型抗靜電劑通常具有潤滑的功效,所以有時難以與潤滑劑加以區分。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品,其次為PVC及ABS。就日本整個抗靜電劑的使用量來說,預計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品,尤其是使用在精密機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,當靜電的累積過多時,就可能會發生接觸不(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品就成為較佳的產品。
高分子型抗靜電劑成型時在樹脂中發揮分散固定的效果,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、不揮發、不會受到接觸污染、清洗后效果不會降低等特點,但惟一的缺點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,仍屬高價位產品,廠商本身若無具有長效抗靜電劑的技術,必然成本也會相對提升。目前由于這兩者在單價上仍有相當大的差異,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,以及未來市場擴大,以及價格滑落等誘因下,都有助于該產品市場的擴大。