表面活性劑在塑料工業(yè)中的研究進(jìn)展
于宏偉呂緒佺
(1石家莊學(xué)院化工學(xué)院,河北石家莊050035;2黑龍江麥迪森制藥有限公司,黑龍江大慶113316)
摘要:綜述報(bào)道了表面活性劑在塑料工業(yè)中的抗靜電劑、穩(wěn)泡劑、清洗劑等應(yīng)用方面研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:表面活性劑;塑料;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TQ423.99文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-8114(2010)01-0016-04
表面活性劑是具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)的特殊結(jié)構(gòu)分子,因而具有一系列應(yīng)用功能,而被作為助劑廣泛的應(yīng)用于塑料工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中。
1表面活性劑在塑料抗靜電劑中的應(yīng)用塑料是一種電器絕緣性能良好的高分子材料,但是塑料作為絕緣材料使用時(shí)候,其表面極易摩擦產(chǎn)生靜電會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、電擊等事故。通過在塑料中添加表面活性劑作為抗靜電劑可以有效消除靜電。
抗靜電劑按使用方式可分為外部涂敷和內(nèi)部混煉兩種方式。其作用機(jī)理主要有兩方面:一是表面活性劑的親油基與樹脂結(jié)合,親水基在塑料表面形成導(dǎo)電層或通過氫鍵與空氣中的水分相結(jié)合,從而降低表面電阻,加速靜電荷的泄露;二是賦予塑料表面一定的潤滑性,降低摩擦系數(shù),從而抑制和減少電荷的產(chǎn)生。常見的塑料抗靜電劑有:非離子型、陽離子型、陰離子型、混合型等。
1.1非離子型抗靜電劑
非離子型抗靜電劑具有良好的加工性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),主要有聚乙二醇酯或醚類、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪胺乙氧基醚等產(chǎn)品。
杭州化學(xué)研究所開發(fā)出HKD-100、HKD-102、HKD-151、HKD-178、HKD-196、HKD-1800等一系非離子型抗靜電劑。其中HKD-1800(N,N-二羥乙基十八胺,國外牌號(hào):Ar-mostat-600)抗靜電效果良好,可使塑料制品的表面電阻降至108Ω,廣泛應(yīng)用于PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)等高分子材料中。
山西省化工研究院開發(fā)出KJ-210(脂肪烷醇酰胺及其酯的混合物)和KJB-02(有機(jī)硼非離子表面活性劑)。其中KJ-210適用于PE、PP、PS、ABS及天然膠等制品,具有抗靜電性能好、持久性強(qiáng)、對(duì)熱穩(wěn)定與其它助劑配伍性佳等特點(diǎn)。而KJB-02由于親水基團(tuán)中引入了含硼極性基團(tuán),顯示出良好的抗靜電性和熱穩(wěn)定性,可用于BOPP薄膜(雙向拉伸聚丙烯薄膜)、PP、PE等聚烯烴制品,并且在ABS、PVC等聚合物中的抗靜電性也非常突出。
北京化學(xué)工業(yè)研究院開發(fā)出ASA-40(烷基胺環(huán)氧乙烷加成物,適用于PE)和ASA-90(適用于ABS、PS、PE)。國外Uniqema公司生產(chǎn)的Atmer129(甘油單硬酯酸酯)、Atmer163(乙氧化胺)、Atmer154(烷氧基脂肪酸酯),廣泛應(yīng)用于PS、PVC、PE。而PVOInternational,Inc公司開發(fā)Drewplast017和Drewplast032(含酯基型非離子表面活性劑)主要適用于PE。DuPont,Stepan等公司[7]則開發(fā)出ZelecTY和ZelecNK(醇磷酸酯型非離子表面活性劑)可適用于Polyolefinfibers(聚烯烴纖維),Myla(r聚酯薄膜)等塑料制品。