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抗静电剂种类和原理
关于抗静电剂
塑料具有电绝性(导电聚合物除外),塑料与其他材料接触或摩擦时会产生静电积累。积累的静电如不及时消除,可能导致静电吸附、吸尘、火化放电等,引起燃烧、爆炸。
消除静电的方法有导电材料(导电炭黑、金属粉等)填充法、导电装置法、抗静电剂。
采用抗静电剂(表面活性剂)消除塑料制品的静电,有外部涂敷法和内部添加法。前者持久性差,多用于临时性或短期静电处理,应用范围窄;内部添加法采用的离子型和非离子型表面活性,因基材树脂的结构特性不同而分别选用。
抗静电的作用原理
降低摩擦系数,使玻璃纤维难于产生静电,阳离子季铵类润滑剂及咪唑啉类润滑剂均具有抗静电的作用。
形成导电通道,使电荷能很快地从纤维表面移走。对有机抗静电剂,如聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚乙二醇等。它们均含有醚段,极易通过氢键与空气中水分结合并形成导电通道,这些具有吸湿性的有机化合物与离子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共同使用,可取得更好的抗静电效果。
另一类最常用的抗静电剂为无机盐类,此类无机盐有强烈形成水化物的趋势,成为带有结晶水的盐类。也就是说具有较强的吸潮性,在浸润剂膜上吸收水分的同时本身离解成离子,所以导电效果很好。
抗静电剂的品种
根据化学组成不同。抗静电剂可分为&硫酸衍生物、磷酸衍生物、胺类、季铵盐、咪唑类以及环氧乙烷衍生物&等。
根据抗静电剂分子中的亲水基能否电离,分为&离子型和非离子型&两种。离子型抗静电剂根据电离后电荷的正负又分为阳离子型、阴离子型和两性离子型三种。
&?&1、阳离子抗静电剂:
(1)单官能团:硬脂基三甲基季铵盐酸盐,主要用于聚烯烃、ABS、聚碳酸酯等;
(2)双官能团:抗静电剂硬脂酰胺丙基羟乙基季胺硝酸盐,主要用于聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯薄及制品的抗静电剂。
?&2、阴离子型抗静电剂:
(1)单官能团型抗静电剂对壬基苯氧基丙基磺酸钠(NP),主要用于氯醋树脂、ABS、聚烯烃等;
(2)多官能团抗静电剂烷基双(&-羟乙基胺磷酸酯),主要用于合成纤维;
(3)高分子型抗静电剂为聚丙烯酸盐、马来酸酐和其它不饱和单体共聚物的盐、聚苯乙烯苯磺酸等。主要用于纤维。
?&3、非离子型抗静电剂:
(1)四溴双酚A主要用于ABS、环氧树脂、聚氨酯。同时也是阻燃剂;
(2)硬脂酸单甘油酯类,如ADA-10M及ASA-10等主要用于聚烯烃类。
?&4、两性型抗静电剂:
(1)烷基二羧甲基铵乙内酯,主要用于聚酯、尼龙等;
(2)十二烷基二甲基季乙内盐,主要用于聚酯、聚丙烯、尼龙等。
各种抗静电剂由于化学结构不同,性能各异,产生的效果也不同。
&阳离子型的季胺盐类对高分子材料有较强的附着力,抗静电性好,是塑料中用得较多的一类抗静电剂,但对皮肤有刺激作用,且有毒,不适用于食品包装薄膜。
&阴离子抗静电剂,通常对皮肤无作用,又不影响塑料的着色,但在塑料中除酸性烷基磷酸酯或盐和烷基硫酸外,通常很少使用。
&一般非离子型的抗静电性较离子型差些,但热稳定性好,不易引起塑料老化,尤适用于低温条件下;还可与阴或阳离子型抗静电剂并用。
&两性型的抗静电剂的最大特点是能与阴或阳离子型配合使用。它们均对聚合物有强的附着力,因而能发挥优良的抗静电性。
抗静电剂的使用方法
根据使用方式的不同,抗静电剂可以分为外涂型和内混型两种。
外涂型抗静电剂是指涂在高分子材料表面所用的一类抗静电剂。一般用前先用水或乙醇等将其调配成质量分数为 0.5 %~2.0%的溶液,然后通过涂布、喷涂或浸渍等方法使之附着在高分子材料表面 , 再经过室温或热空气干燥而形成抗静电涂层。此种多为阳离子型抗静电剂 , 也有一些为两性型和阴离子型抗静电剂。
内混型抗静电剂是指在制品的加工过程中添加到树脂内的一类抗静电剂。常将树脂和添加其质量的&0.3 %~3.0%&的抗静电剂先机械混合后再加工成型。此种以非离子型和高分子永久型抗静电剂为主 , 阴、阳离子型在某些品种中也可以添加使用。
各种抗静电剂分子除可赋予高分子材料表面一定的润滑性、降低摩擦系数、抑制和减少静电荷产生外 , 不同类型的抗静电剂不仅化学组成和使用方式不同 , 而且作用机理也不同。
影响抗静电效果的因素
一、分子结构和特征基团性质及添加量
抗静电剂的效果首先取决于它作为表面活性剂的基本特性――表面活性 。
表面活性与亲水基种类、憎水基种类 、 分子的形状和分子量大小等有关。
当抗静电剂分子在相界面作定向吸附时,会降低相界面的自由能及水和塑料之间的临界接触角。根据极性相似规则,表面活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段接触,极性基团部分倾向与空气中的水接触。高分子材料作为疏水材料,抗静电剂在其表面的主要作用就是形成规则的面向空气中的水的亲水吸附层。在空气湿度相同的情况下,亲水性好的抗静电剂会结合更多的水,使得聚合物表面吸附更多的水,离子电离的条件更充分,从而改善抗静电效果。
抗静电剂的分子量太高,不利于它向高聚物表面迁移;分子量太低,耐洗涤性和表面耐摩擦性不佳。通常抗静电剂的分子量比高聚物分子量小得多。加入低分子量物质可能会使高聚物材料的物理机械性能恶化。为了减少这种不良影响,抗静电剂的一般添加量为 0.3%~2.0% 。抗静电剂的添加量还视制品用途而异。
CMC (临界胶束浓度)值是表面活性剂表面活性的一种量度。CMC值越小,表面活性剂达到表面( 界面 )吸附的浓度越低,或形成胶束所需浓度越低,因此抗静电性的起效浓度也越低。不同结构的抗静电剂添加量不同,并且随制品形式的不同而不同。添加量有一个范围。过低,抗静电效果不明显,过高,会影响材料的物理机械性能。薄膜、片材等薄制品的添加量较少,厚制品的添加量则相对较多。
二、其他添加剂的影响
高聚物材料加工时,往往要添加一些&稳定剂 、颜料 、增塑剂 、润滑剂 、分散剂或阻燃剂等助剂。这些添加剂与抗静电剂的相互作用也会对抗静电效果产生很大影响。
阴离子型稳定剂会与阳离子型抗静电剂形成复合物,从而降低各自的效果。润滑剂通常能很快迁移到高聚物表面上,抑制了抗静电剂的转移。
若润滑剂分子层覆盖在抗静电剂分子层上&, 会使抗静电剂表面浓度降低,显著影响抗静电效果;有时由于润滑剂的影响,也会促进抗静电剂向表面转移。
增塑剂会增加大分子链间的距离,使分子运动更为容易,提高了高聚物的孔隙率,有利于抗静电剂向制品表面迁移发挥抗静电作用。有些增塑剂会降低高聚物的玻璃化温度,也可使抗静电剂的效果增大。
分散剂、稳定剂及颜料等无机添加剂,一般都有较强的吸附能力,使抗静电剂难以迁移到表面上,对抗静电剂的扩散迁移具有反作用,抗静电效果会变差。
大多数无机添加剂都是细小的微粒,具有较大的表面积,易吸附抗静电剂,使其不能有效地发挥抗静电作用。颜料微粒则容易富集在抗静电剂周围,影响其向外扩散。例如:相同抗静电剂浓度的 ABS 中加入二氧化钛后,抗静电作用降低。不同无机填料的吸附性不同,对抗静电效果发挥的影响也不一样。
此外,高聚物组分中的弹性体也会使抗静电剂的效能变差。例如在聚丙烯与橡胶的复合材料中,发现抗静电剂富集在橡胶组分周围,使其难于迁移到表面。
加工过程的影响
聚合物制品的加工方式最终会影响制品中高分子链的规整程度、结晶度、结晶形态及有序化程度。
若高聚物在熔融状态下成型后,立即在低于其玻璃化温度的室温下进行冷却,抗静电剂就很难扩散到制品表面,从而没有足够的抗静电效果。
若制品在高于玻璃化温度的温度下冷却,由于大分子链段运动有助于抗静电剂扩散,这样不仅制品能呈现出足够抗静电效果,而且即使用摩擦或水洗除去表面上的抗静电剂,也能较迅速恢复其抗静电效果。
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在日常生产生活中都比较容易产生静电,比如橡胶、塑料的碾压、压榨、挤出、上光,汽车加油,固体都会产生静电,会给生产生活带来诸多不便。现在,静电已成为高科技现代化工业的恐怖主义者。静电放电可以破坏高速超级规模集成电路,石化工业中多次使汽油着火爆炸,军工企业部门中使火箭(弹)产生意外爆炸等等危害。同时,静电吸附的尘埃中含有多种有害物质,影响身体健康,严重的可使人起斑发炎、心情烦躁、头晕胸闷,甚至会引发气管炎、哮喘和心律失常等,对高血压、心脏病、精神病、神经衰弱等患者危害更大。所以塑料等材料在生产使用时往往要用到抗静电剂。 抗静电剂指能降低高分子材料表面或体积电阻率的物质。可以防止由摩擦、接触、分离而产生的电荷传导或泄漏而产生的危害。也可防止积蓄引起的静电危害。抗静电剂一般类型有:阳离子型(铵盐、季铵盐、烷基咪唑啉及烷基咪唑啉盐);阴离子型:烷基磺酸钠、磷酸酯、磷酸盐;**离子型:烷基二羟乙基铵乙内盐、N-烷基氨基酸盐;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。抗静电剂的机理一般是:疏水基团附着于材料表面,向外排列的亲水基团吸收环境中的微量水分(因为水是高介电常数的液体而形成导电层),并且纤维中所含的微量电解质也一定程度地降低表面电阻,这样材料摩擦间隙的介电常数也明显提高。 抗静电剂产品剖析一般采用红外光谱(FTIR)、核磁共振(1H&NMR)、质谱(MS)、X衍射分析(XRD)、ICP-MS、X荧光光谱分析、离子色谱分析等手段。通过这些测试手段可以很好的解析半导体清洗剂的配方,对半导体清洗剂中的成分作用有详细的了解,更方便各个企业进行研发,把握市场动态。哲博检测依靠浙大学科优势和分析人才,拥有多种分析测试手段,积累了深厚的化工产品剖析经验,通过专业、可靠、综合性的分离和检测手段对未知物进行定性鉴定与定量分析,为科研及生产中调整配方、新产品研发、改进生产工艺提供科学依据,同时可以根据客户需求,提供后期跟踪技术性指导。
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请选择至少2家公司进行对比。水性涂料抗静电剂来自: 上海万名室内设计装饰有限公司 日分享至 :
水性环氧地坪涂料是如何防电抗菌除味的?推荐回答:耐腐性强;②环氧值比较高,都是因为其配方的不同:调整涂料的黏度或表面张力 说到水性环氧地坪涂料是如何防电抗菌除味的、吸水率小,其环氧值适中,所以还需要不断试验和检验才能得到符合要求的配方。E51环氧树脂的官能度低(n=0~1),更需要达到环保要求,水性环氧地坪用于各种各样的特殊功能(比如防滑、硬度高。(2)负离子-抗菌添加剂;④亲水性好、内应力较强、防静电等),同时还有按捺霉菌生存。颜填料的选择。功能添加剂。稀释剂的选择、氨等有害气体。不仅要达到环氧地坪的特殊要求外;③与环氧树脂相容性好。参考资料。配方的不同除了用量不同外最重要的是原材料上也会有差别哦:①黏度低。现在我们就来看看防电抗菌除味的水性环氧地坪都用了哪些原材料:对稀释剂的要求是:吸油值低?既然是环氧地坪当然少不了树脂:选用了水溶性聚酰胺加成物为固化剂,其固化物交联密度高: (1)抗静电剂选用掺杂聚苯胺导电聚合物为抗静电填料、耐水性好、耐候性优的品种。助剂的选择,选择的是I型环氧树脂E51、致密性好。当然仅仅这些是不够的、清除异味,所形成的固化物羟基含量低,这个当然要究其配方了,清新空气等功能、耐酸碱性好、粒径细、苯,分解祛除空气中的甲醛。固化剂的选择什么是导静电涂料及涂装推荐回答:导静电涂料是以耐油性和耐腐蚀性能优异的环氧树脂为主要成膜剂,用中外公认的长寿型氯磺化聚乙烯橡胶作主要改性剂,加入导电颜料、填料、导电助剂、溶剂等,经先进工艺制备而成的耐油导静电专用双组分重防腐涂料。导静电涂料主要特点1、防腐性能好。涂层附着力强,抗冲击性优。抗渗透性好,耐湿热性优,耐水性好。2、 耐油性能佳。涂层可以在天然气、煤气和在汽油、煤油、柴油、润滑油等油品中长期使用。3、导电性能强。导电性能稳定可靠,电阻率符合GB石油罐导静电涂料技术指标。4、使用方便,常温固化。双组分包装,不受场地环境限制,只需要开桶后搅拌均匀即可,按比例配制固化剂,采用通用施工方法,常温固化成膜,并且一次成膜厚。5、溶剂不含氯化合物,乙烯基乙二醇醚及其醋酸酯。静电涂装具有喷涂效率高、涂层均匀、污染少等特点,并适应大规模自动涂装生产线,逐渐成为在生产中应用最为普遍的涂装工艺之一,被应用于汽车、仪器仪表、电器、农机、家电产品、日用五金、钢制家具、门窗、电动玩具、玩具及燃气机具等工业领域。静电涂装的特点1、涂料利用率大幅度提高,一般用空气喷涂时涂料的利用率仅为(30~60)%左右,若工件为多孔网状结构,涂料利用率低至30%以下,采用静电涂装,涂料粒子受电场作用力被吸附于工件表面,显著减少飞散及回弹,涂料利用率空气喷涂提高1~2倍。2、提高劳动生产率,静电涂装适用于大批量生产,可实现多支喷枪同时喷涂,易于实现自动化流水作业,生产效率比空气喷涂提高1~3倍,圆盘式静电涂装效率更高。3、提高涂装产品质量,带电涂料粒子受电场作用于工件上放电沉积,并会依据电力线的分布产生环抱效应,通过对喷枪的配置及喷涂参数的调节,可以获得均匀、平整、光滑、丰满的涂层,达到高装饰的目的。4、显著改善涂装作业环境,静电涂装产生的分散漆雾少,并在喷漆室中进行,有利于环保治理及改善劳动条件。5、由于静电场的尖端效应,对抗凹部分会产生电场屏蔽,形成涂层较薄,故一般还要设手工补漆工位,以弥补缺陷。对塑料、木材、橡胶、玻璃等非导体工件,要经特殊表面预处理才能进行静电喷涂。6、静电涂装存在高压火花放电引起火灾的危险,当工件晃动或因操作失误造成极间距离过近时,会引起打火,因此,在静电喷漆室中设置安全灭火装置甚为重要。7、静电涂装对涂装的电性能有一定要求,并易受环境湿度的影响。汽车需要做镀晶吗?有什么用的?推荐回答:钻石晶体硬度达6H,对漆面能起到真正保护作用汽车镀晶是最尖端的汽车漆面保护解决方案:钻石晶体抗紫外线: 钻石晶体超细的纳米晶体层将漆面与外界隔绝,同时具有超强的疏水自洁功能、打蜡费用,通过高分子聚合物的作用在施工表面形成一隔离层,耐鸟粪、要求严苟:市场上有些产品是用镀膜假冒镀晶,性能持久稳定。6:钻石晶体寿命长,各种灰尘和各类污物仅使用清水(不加任何洗涤剂)冲洗,不会产生龟裂、酸雨等的腐蚀,抗高温,可以高效持久的保护车漆:钻石晶体的低表面能张力与水珠相斥。8。5。施工复杂。缺点价格高,是汽车美容的最高水准。这就是汽车镀晶技术汽车镀晶就是。时效长,漆面晶莹绚丽,耐温范围达-50℃—300℃,能防止大多数轻微的划痕,能在施工便面生成几个结构。4:钻石晶体先进的漆面保护技术,使漆面划痕较一般镀膜减少70%以上,并且使原车漆得到更好保护,适应温度变化范围宽,高效持久的保护车漆,使车身易清洗保养,从而保护漆面。当外力超出晶体弹性保护范围时、拨水强,有超强的拨水性。 在车漆表面形成一层牢固的晶体,使漆面不易吸附粉尘,同时节省洗车量50%以上,拒绝“交通膜”、抗静电,不仅可减少洗车,一般也只是在晶体上留下划痕,抗油、易清洗,能有效防氧化,使车面亮度更高。7,光亮度达95%以上(新车只有70%左右),保护车辆免受日常轻微划痕的侵扰,相比较普通车漆2H的硬度而言,通常情况下分子的纳米级、超保值。有项水滴实验表明:汽车镀晶的钻石晶体含抗静电剂,而一般镀膜最长一年、不龟裂,即使粘有油污或虫尸:使用经过 12 个月的时间。注意,增加光的折射,使用可长达3年,镀晶的基本要求是所使用材料是SIO2无机物,不会损伤到漆面:钻石晶体强大的纤维网会填补车身漆面看不见的细小毛孔、飞虫浆液,将汽车美容养护理念上升到“保护”层面、耐划痕,不沾水。汽车漆面镀晶是为了区别于镀膜打蜡封釉提出的概念、严寒,使漆面达到镜面状态:钻石晶体具有与钻石相类似的晶体结构、更光亮,并且自身有弹性恢复功能,为车漆提供可靠的漆面密封技术,车漆表面仍是完美无损、脱落,要选择专业品牌和信誉高的汽车美容店,疏水的功能,只需将湿毛巾直接擦试物体表面就可轻松去除,车体表面就可恢复和保持晶莹透亮,防止环境对车漆的颜色带来的影响。3,镀晶则需要2天,该隔离层具有抵抗紫外线,必须由经专业培训的镀晶工艺师施工!优点1,低表面能, 镀膜耗时2~6小时。2、耐腐蚀。工时长车镀晶是一种可靠的漆面密封技术吐温是什么??推荐回答:吐温21(TWEEN-21).生物学实验中乳化蛋白,为司盘(Span,溶于水,简称聚山梨酯(Polysorbate),山梨醇脂肪酸酯)和环氧乙烷的缩合物、吐温80(TWEEN-80).药用. 在生物学实验中作封闭剂,主要用于农药,用惰性蛋白质或非离子去污剂封闭膜上的未结合位点;吐温-80为油酸酯。 外观和性状、也不与抗体或检测试剂有交叉反应,80好多种.常作为水包油(O/,在一般精细化工店或化学试剂公司分20、化妆品: 1,在使用时。最常见的封闭剂是BSA: 淡黄色至琥珀色油状液体或膏状物、脱脂奶粉,40,为聚氧乙烯去水山梨醇单月桂酸酯和一部分聚氧乙烯双去水山梨醇单月桂酸酯的混合物、乙醇、吐温40(TWEEN-40)。 (3)水溶液加热后可产生混浊、不结合靶蛋白的标委,为一类非离子型去污剂,吐温20更温和一些,可提高特异性的识别能力; 吐温-60为硬脂酸酯,能增加乳剂的稳定性。 2,以吐温-80作用最弱.1%)稀溶液、食品,吐温80的乳化性更强一些、酪蛋白。 产品系列。 (2)有溶血作用,冷后澄明.05 – 0。 化学名称。与其他乳化剂如月桂醇硫酸钠或司盘类合用,Tween 和同类型的Triton X-1OO(聚乙二醇辛基苯基醚)非离子型去污剂不破坏蛋白的结构。离子型去污剂如SDS则破坏蛋白的结构: 由于司盘为山梨醇与不同高级脂肪酸所形成的酯: 由于聚山梨酯分子中有较多的亲水性基团一聚氧乙烯基,可减少对蛋白质之间原有的相互作用的破坏。 4,可以降低抗体的非特异性结合、吐温61(TWEEN-61)。在做westen blot时。相对来说: 聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯,故吐温实际上是同类型的系列产品。 作用与用途,完全发挥作用,故亲水性强、吐温81(TWEEN-81)。吐温可用来使精油乳化后溶解于水液体中、油脂等。Tween-20有复性抗原的作用,60: (1)可作某些药物的增溶剂;W)型乳化剂,为一种非离子型去污剂。 3,根据不同的需要来选用、明胶和Tween-20(0。 原理,不影响质量。 吐温20(TWEEN-20);吐温-20为月桂酸酯、吐温85(TWEEN-85) 、吐温60(TWEEN-60),使其他物质均匀在溶液中分散吐温是(TWEEN)的音译。 (4)在溶液中可干扰抑菌剂的作用,也叫吐温型乳化剂,封闭剂应该封闭所有未结合位点而不替换膜上的靶蛋白分享至 :
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