抗静电剂：品种、性能与应用

抗静电剂的种类繁多，按使用方法可分为外涂型和内添加型两种，按化学结构可分为表面活性剂型、高分子永久型及导电填料三大类。其中，表面活性剂型抗静电剂又可分为阳离子型、阴离子型、两性型和非离子型。目前常用的主要是表面活性剂型。

1.阳离子型抗静电剂

该类抗静电剂的阳离子通常是长链的烷基，阴离子为氧、硫酸酯基、硝基等。它们在极性树脂中，如硬质聚氯乙烯和苯乙烯类聚合物中效果很好，但对塑料的热稳定性有不良影响，而且一般都具有一定的毒性，不得用于与食物接触的制品中。这类抗静电剂主要包括胺盐、季铵盐、烷基咪唑啉及其盐类等化合物。其中以季铵盐类抗静电剂应用的最多，它与树脂有较强的附着力，抗静电性能优良，热稳定性较阴离子型抗静电剂好。

（1）抗静电剂SN即二甲基羟乙基硬脂酰胺代乙基季铵硝酸盐。淡黄色液体，pH值4～6，180℃开始轻微分解，250℃剧烈分解。可用于PVC、HIPS、ABS、PE、PP、PET及PBT中，用量为0.5%～2%。

（2）抗静电剂LS即（3-月桂酰胺丙基）三甲基铵硫酸甲酯盐。白色结晶粉末，抗静电效果好，热稳定性优良，并与树脂相容，235℃开始分解。常用于PVC、PS、ABS、PE、PP及PU中，加入量为0.5%～2%。

（3）抗静电剂TM即三羟乙基甲基季胺甲基硫酸酯。淡黄色粘稠油状液体，易溶于水，有吸湿性，一般用量为0.5%～2%。使用时，最好先配成母料再用。

（4）抗静电剂SP即二甲基羟乙基硬脂酰胺代丙基季铵磷酸二氢盐。淡黄色透明液体，pH值6.3～7.2，在树脂中加入量为0.5%～1.5%。

（5）抗静电剂SH—105、SH—102是一种季铵盐型阳离子表面活性剂，外观为淡黄色粘稠透明液体，分解温度264℃，可用于PVC中，抗静电效果好，用量为5～7质量份。

2.阴离子型抗静电剂

该类抗静电剂通常是烷基磺酸、磷酸或二硫代氨基甲酸的碱金属盐。由于其耐热性差，混入树脂中抗静电效果不太好，所以用量远远小于阳离子型抗静电剂，主要用于聚氯乙烯和苯乙烯类树脂中。它们在聚烯烃类树脂中的应用效果与阳离子抗静电剂相似，大部分用作外处理型抗静电剂。在阴离子抗静电剂中，烷基磺酸钠已广泛应用于苯乙烯系树脂、PVC、PET和PC中，另外聚合型阴离子抗静电剂，如马来酸酐与其他单体共聚物盐类、聚丙烯酸盐、聚苯乙烯磺酸盐等与被处理的基料具有良好的粘附性，是性能良好的永久性外处理抗静电剂。

阴离子抗静电剂的主要品种有：抗静电剂NP，即对壬基苯氧基丙基磺酸钠；抗静电剂DPE，即对壬基二苯醚磺酸钾。

3.两性型抗静电剂

该类抗静电剂主要包括季铵内盐、两性烷基咪唑啉盐和烷基氨基酸等。它们既有阳离子型活性剂作用，又有阴离子型活性剂作用，并可与这两种活性剂配合使用。两性型抗静电剂同阳离子型抗静电剂一样，抗静电效果好，同树脂的相容性好，但耐热性差，故在加工中受到限制。两性型抗静电剂可用于PP、PE及ABS中，一般不用于卫生要求较高的塑料包装产品中。

常用的两性型抗静电剂品种有烷基二羟乙基铵乙内盐、十二烷基二甲基季铵乙内盐、十二烷基二甲基甜菜碱、N-烷基氨基酸盐等。(www.xing528.com)

4.非离子型抗静电剂

该类抗静电剂分子本身不带电荷，而且极性很小，通常具有一个较长的亲油基，与树脂有良好的相容性，如乙氧基化脂肪族烷基胺是其代表品种。它们广泛应用于PE、PP、ABS和其他苯乙烯系聚合物中。现在生产销售的有好几种乙氧基化烷基胺，其区别在于烷基链的长度和不饱和度的大小。乙氧基化烷基胺是很有效的抗静电剂，即使是在相对湿度低的情况下亦然，而且长期有效。这类抗静电剂已获联邦食品医药管理局批准，应用于与食品间接接触的物品中。

其他商业上有价值的非离子型抗静电剂还有乙氧基化烷基酸胺，如乙氧基月桂酸胺、磷酸二月桂酯、单硬脂酸甘油酯（GMS）等。乙氧基月桂酸胺适用于在湿度小的环境里使用的PE和PP，而且要求有速效、长效抗静电的场合。GMS类抗静电剂则只用于加工过程中的静电保护。尽管GMS向聚合物表面迁移的速度快，但它不能像乙氧基化烷基胺或乙氧基化烷基酸胺那样发挥持久的抗静电作用。

5.高分子永久型抗静电剂

该类抗静电剂主要是各种亲水性聚合物，加入到基体树脂中经加工成型制得聚合物合金型永久抗静电树脂。与低分子型抗静电剂相比，具有成型后效果显著、不挥发、不受接触污染、清洗后效果不降低等特点，缺点是要比低分子型抗静电剂的添加量大，成本较高。

高分子永久型抗静电剂有聚醚型、季铵盐型等，代表性的产品有Ciba的Ir_- gastat P系列。

6.导电填料

导电填料包括导电炭黑、碳纤维、金属及金属氧化物填料等。与表面活性剂类抗静电剂和高相对分子质量永久型抗静电剂相比，此类材料能够显著降低制品的体积电阻和表面电阻，并可使材料具有导电及电磁屏蔽作用，属于一类强抗静电剂。通常应用于电磁波屏蔽制品等。

国内外抗静电剂主要生产厂家及产品见表2-37和表2-38。

表2-37 国内主要抗静电剂品种及生产厂家

表2-38 国外抗静电剂生产厂家及其产品