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聚氨酯抗静电剂

聚氨酯抗静电剂

  • 聚氨酯抗静电剂简介

聚氨酯泡沫塑料已广泛用作电子元件、集成电路等产品的包装材料。普通聚氨酯泡沫塑料是一种绝缘性能很好的高分子材料,通常其体积电阻率高达 1011~1013Ψ·m;这就使其在使用过程中会由于磨擦而产生很高的静电电压。如果被包装物是电子元件、集成电路或易爆产品,则会由于高静电电压而对这些产品造成损坏;因此,人们对用作此类产品包装的聚氨酯泡沫提出了抗静电要求。一般认为,当包装材料的体积电阻率降低到1010Ψ·m以下时,材料就易于向环境泄漏表面的静电荷, 从而避免对被包装物产生静电危害。

目前防止聚氨酯材料带静电荷的方法是使用抗静电剂,而用于聚氨酯的抗静电剂主要有导电材料和有机物两大类。抗静电剂的使用方式有两种,一种是对加工成型的聚氨酯材料进行表面处理,如浸渍、涂敷或接枝适当官能团等。另一种是内部添加型,通常抗静电剂应在聚氨酯材料合成或制品加工成型之前加入,即将抗静电剂添加到聚氨酯反应体系的惰性组分中(双组分或多组分)或聚氨酯胶液、胶料(单组分)中,混合(混炼)后,再加工成型。根据抗静电剂组份是否参与聚氨酯合成反应,又可将内部添加型分为复合添加型和反应型两种。复合添加型抗静电剂可以是导电材料,如石墨、碳黑、金属氧化物及金属粉末等,也可以是表面活性剂、功能性聚合物如疏水性或亲水性聚合物或本征导电高分子等;反应型抗静电剂是既含有抗静电基团又含有羟基、氨基或异氰酸酯基等可参与聚氨酯材料成型的有机分子,抗静电剂作为聚氨酯材料组份之一存在于聚氨酯化学结构中。无论采用浸渍法还是混炼法对聚氨酯进行抗静电处理,抗静电剂的作用主要表现在两个方面:一是抗静电剂可在材料表面形成导电性的连续膜,赋予材料表面一定的吸湿性和离子性的薄膜,从而降低表面电阻,使静电荷迅速泄漏;二是赋予材料表面有一定的润湿性,降低摩擦系数,从而降低和减少静电荷的产生。

  1. 表面处理型聚氨酯抗静电剂

表面处理型聚氨酯抗静电剂多为阴、阳离子表面活性剂,常用季铵盐型表面活性剂,采用涂敷或者浸渍的方法使材料表面具有抗静电性。使用这类抗静电剂的优点在于抗静电效果好、操作简单且不会影响聚氨酯本身的性能。缺点是聚氨酯抗静电性能持续时间较短,水洗或者摩擦后抗静电涂层很容易被洗去,因此只是一种暂时型抗静电剂。

  1. 复合添加型抗静电剂

复合添加型抗静电剂使用范围较为广泛,主要以石墨、碳黑、碳纳米管、金属、金属氧化物等无机材料作为抗静电组分制备聚氨酯抗静电复合材料为主,其优点在于添加后的聚氨酯材料抗静电性良好,成本低,但此类抗静电剂添加量较大,一般添加量要达到 30%左右才能达到预期的效果,且对材料的机械性能影响较大。

  1. 反应型静电剂

反应型静电剂有独特的优点,它可通过化学键交联的方法使高分子材料具有永久性抗静电性能,而且抗静电性能对环境湿度不敏感,能有效的解决高分子材料抗静电持久性问题。

随着聚氨酯材料应用领域的不断扩大,抗静电性已成为不可或缺的性能指标之一,而聚氨酯材料抗静电剂的研究,特别是对材料性能目前使用的聚氨酯抗静电剂仅用单一种类的方法或技术很难达到预期的效果,因此急需开发具有抗静电性能优异、高效稳定而又不受环境影响用途广泛的高分子永久型抗静电剂是抗静电剂的未来发展趋势。

二、聚氨酯抗静电剂目录

NT AT-25 通过减少表面张力来达到细致均匀的静电喷涂,提高改善深镀能力和表面覆盖能,主要用于聚氨酯微孔弹性体、泡沫等;

NT AT-30 主要用于一般聚醚型软质泡绵的抗静电剂;

NT AT-35 主要用于一般聚醚型软质泡绵的抗静电剂。

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