抗靜電劑機理分類以及應(yīng)用 | |
發(fā)布者:admin 發(fā)布時間:2019/11/24 閱讀:2232次 | |
抗靜電劑機理分類以及應(yīng)用 為何材料需要抗靜電:高科技現(xiàn)代工業(yè)的殺手幾十伏或更低的靜電損壞高速大規(guī)模集成電路—不知不覺巨額損失
由于ESD的影響,美國每年造成的損失約100億美元,英國每年損失為35億英鎊,日本不合格的電子器件中有70%是由靜電引起。在我國,因靜電造成的損失也很嚴(yán)重
(一)靜電的損害形式 1,靜電吸塵-產(chǎn)生短路,電器損壞2,電磁干擾-引起電子設(shè)備故障或誤動作3,靜電放電擊穿-擊穿集成電路和精密元器件,直接損壞4,引起爆燃事故5,對人體造成電擊
(二)防靜電高分子材料的功能:1,防靜電材料可以有效的釋放產(chǎn)品表面積累的靜電荷2,材料表面不會產(chǎn)生電荷積累和高電位差(三)防靜電高分子相比金屬的優(yōu)勢:1,具備高分子材料加工簡易的特性2,產(chǎn)品設(shè)計自由度高
這類主要就是黑色防靜電,也屬于永久性防靜電,也是大家最熟悉的,比如導(dǎo)電炭黑填充,導(dǎo)電石墨填充,碳纖維增強,這類大家比較了解,不詳細(xì)介紹,有需要了解的可以跟帖。 這類的優(yōu)點是產(chǎn)品顏色可控,根據(jù)客戶的需求,可以隨意配色,此外根據(jù)產(chǎn)品的定位和需求,可以分為非永久性抗靜電和永久性抗靜電,詳細(xì)介紹這部分。
可著色抗靜電助劑的作用機理:
A,非永久性抗靜電劑:-有機小分子抗靜電劑,有以下幾類 B,永久性抗靜電劑:分子量大的親水性高聚物,與基體樹脂有較好 的相容性,因而效果穩(wěn)定,持久,性能好。應(yīng)用機理:
1, 親水性聚合物與高分子基體共混后,其分子鏈的運動能力較強,分子間便于質(zhì)子移動,通過離子導(dǎo)電來傳導(dǎo)和釋放產(chǎn)生的靜電荷;
關(guān)于分類:
1、陰離子型抗靜電劑 陰離子型抗靜電劑主要有烷基磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽等。多用作化纖油劑和油品的抗靜電劑 , 在塑料工業(yè)中除某些烷基磷酸(或硫酸) 酯用于聚氯乙烯 (PVC) 和聚烯烴作內(nèi)混型抗靜電劑使用外 , 大多用作外涂型抗靜電劑。此類抗靜電劑耐熱性及抗靜電性效果優(yōu)異 , 但對透明制品有不利影響。
2、陽離子型抗靜電劑 陽離子型抗靜電劑主要有季銨鹽類、烷基咪唑啉陽離子等 , 其中季銨鹽類最常見。此類抗靜電劑極性高 , 抗靜電效果優(yōu)異 ,對高分子材料的附著力較強 ,多用作外涂型抗靜電劑, 有時也用作內(nèi)混型抗靜電劑 , 主要用于合成纖維、PVC、苯乙烯類聚合物等極性樹脂。但熱穩(wěn)定性差 , 且對熱敏性樹脂的熱穩(wěn)定性有不良影響 , 也存在不同程度的毒性或刺激性 , 在食品包裝材料上不宜使用。
3、兩性型抗靜電劑 兩性型抗靜電劑主要有甜菜堿、烷基咪唑啉鹽和烷基氨基酸等 , 其最大特點是分子內(nèi)同時含有陽離子和陰離子基團 , 在一定條件下可同時顯示陽離子型和陰離子型抗靜電劑作用 , 在應(yīng)用中與其他類型抗靜電劑有良好的配伍性 ,對高分子材料附著力較強 , 但熱穩(wěn)定性較差。
4、非離子型抗靜電劑 非離子型抗靜電劑主要有脂肪酸多元醇酯、烷醇胺、烷醇酰胺以及脂肪酸、脂肪醇和烷基酚的環(huán)氧乙烷的加成物等 , 其中應(yīng)用最廣泛的是前3種。這一類型的抗靜電劑雖然本身不能離解為離子 , 無法通過自身導(dǎo)電來泄漏電荷 , 抗靜電效果不及離子型抗靜電劑 , 但是其熱穩(wěn)定性優(yōu)異 , 一般對高分子材料不產(chǎn)生有害影響 , 多數(shù)產(chǎn)品無毒或低毒 , 并且具有良好的加工性能。
5、高分子永久型抗靜電劑 高分子永久型抗靜電劑是指分子內(nèi)含有聚環(huán)氧乙烷鏈、聚季銨鹽結(jié)構(gòu)等導(dǎo)電性單元的高分子聚合物 ,包括聚環(huán)氧乙烷、聚醚酯酰胺、含季銨鹽的 (甲基)丙烯酸酯共聚物和含親水基的有機硅等 , 特點是抗靜電效果持久 , 不受擦拭和洗滌等條件影響 ,對空氣的相對濕度依賴性小 , 不影響制品的機械性能和耐熱性能 , 但添加量較大 (一般為 5 %~20 %) ,價格偏高。有機硅高分子鏈因具有彈性的螺旋形結(jié)構(gòu) , 經(jīng)處理后甲基向空氣定向排列 ,可使織物獲柔軟、潤滑和防水功能 , 但含親水基的有機硅可抗靜電。
抗靜電劑的使用方法和作用機理 根據(jù)使用方式的不同, 抗靜電劑可以分為外涂型和內(nèi)混型兩種。外涂型抗靜電劑是指涂在高分子材料表面所用的一類抗靜電劑。一般用前先用水或乙醇等將其調(diào)配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0、5 %~2、0 %的溶液 ,然后通過涂布、噴涂或浸漬等方法使之附著在高分子材料表面 , 再經(jīng)過室溫或熱空氣干燥而形成抗靜電涂層。此種多為陽離子型抗靜電劑 , 也有一些為兩性型和陰離子型抗靜電劑; 內(nèi)混型抗靜電劑是指在制品的加工過程中添加到樹脂內(nèi)的一類抗靜電劑。常將樹脂和添加其質(zhì)量的0、3 %~3、0 %的抗靜電劑先機械混合后再加工成型。此種以非離子型和高分子永久型抗靜電劑為主 , 陰、陽離子型在某些品種中也可以添加使用。各種抗靜電劑分子除可賦予高分子材料表面一定的潤滑性、降低摩擦系數(shù)、抑制和減少靜電荷產(chǎn)生外 , 不同類型的抗靜電劑不僅化學(xué)組成和使用方式不同 , 而且作用機理也不同。 |
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