聚丙烯抗静电改性的研究进展.pdf

塑料助剂
2012年第5期(总第95期)
聚丙烯抗静电改性的硏究进展
曹新鑫13霍国洋贺超峰孙晓睛2曾桂华1周会鸽
(1,河南理工大学材料科学与工程学院,焦作,4540002,东南大学材料科学与工程学院,南京,21189:
3,河北大学化学与环境工程学院,保定,071000
摘要综述了近年来国内外提高PP抗静电性能方法的研究进展,包括抗静电剂涂敷法、抗静电剂
内加法、导电材料添加法、抗静电剂复合法。最后展望了PP抗静电改性的发展趋势。
关键词聚丙烯抗静电改性研究进展
doi:10.39695.is:a.1672-6294.2012.05.002
Research Progress in Antistatic Modification of Polypropylene
Cao Xinxin Huo Guoyang He Chaofeng Sun Xiaoging Zeng Guihua Zhou Huige
(1, School of Material Science and Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, 454000
2, College of Muterials scienceand Engineering, Southeast University, Nanjing, 211189
3, College of Chemistry and Environmental Science, Hebei University, Baoding, 071000)
Abstract: The current situation of the method to improve antistatic ability of polypropylene such as coat-
ing method, adding method, conductive materials adding method and antistatic agent composite method were
introduced in details in recent years both at home and abroad. Finally, the future development trends of anti
static modification of polypropylene were prospected
Keywords polypropylene; antistatic; modification; research progress
PP是五大通用塑料之一,其原料来源丰富、价重要。尽管PP作为一种半结晶性聚合物,具有较
格便宜、易于加工成型、产品综合性能优良,因此高的刚度、优良的力学性能、耐热性能、较好的抗
用途非常广泛,现已成为通用树脂中发展较快的腐蚀性和电绝缘性,以及无毒、易于回收等环境友
品种。据统计,2009年世界PP总产量己突破50000好性。但P是高绝缘性材料体积电阻率达105
kt,占塑料总产量的15%以上,截止到2008年底,1062·cm,表面电阻率为10°~10”。在摩擦、剥离或
我国PP的生产厂家有90多家,生产装置有近120感应过程下表面会产生静电荷,这大大限制了其
套,总生产能力达到7650kta,成为仅次于美国应用领域們。所以PP抗静电改性的研究成为一个热
的世界第二大PP生产国叫,随着生产能力的不断门课题。国内对PP进行抗静电改性的研究较为活
增加,其产量也呈增长趋势,在工业建设、汽车工跃,市场先后出现了抗静电的PP。本文结合国内外
业、家用电器、电子、包装及建材家具等方面具有研究现状,重点介绍了P抗静电改性的研究进展,
广泛的应用。在经济建设、人民生活中的地位日益包括抗静电剂涂敷法、抗静电剂内加法、导电材料
添加法、抗静电剂复合法,并展望了PP抗静电改性
的发展趋势。
收稿扫期:2012-05-2
基金项目;河南省高等学校矿业工程材料重点学科开放实验室基金
MM1-10);河南理工大学实验率开放基金(SKJA10026;SKJB10004
提高聚丙烯材料抗静电性能的方法
SKJB10006);河南理工大学SRTP项目(10-3-044
第5期
曹新鑫,等.聚丙烯抗静电改性的研究进展
目前防止聚丙烯静电危害的方法有两种
制品性能等条件较为敏感。控制不当会使抗静电
是通过减轻或防止摩擦来减少静电荷产生;二是剂在加工时分解,或加工后析出使塑料表面性能
使已产生的静电荷尽快泄漏掉,避免静电的大量变差。此类抗静电剂以非离子表面活性剂为主,同
积聚。在大多数情况下,很难减少静电荷的产生,时阴离子、阳离子表面活性剂在一定的制品中也
主要通过尽快消除掉静电荷来达到抗静电的目可添加使用。IiuL.等将三种不同类型抗静电
的,为了使绝缘性能良好的PP具有一定的导电性。剂(非离子型、阳离子型、阴离子型)分别都按四个
国内外目前采用的方法主要有:抗静电剂涂敷法、不同的溶液浓度(0.025%,0.05%,0.075%,0.1%)取
抗静电剂内加法、导电材料添加法、抗静电剂复合样,对PP进行表面处理;并就其处理后的材料的抗
法
静电性能进行了研究,结果接触带电试验表明:P
1.1抗静电剂涂敷法
表面的电荷积累量随非离子型抗静电剂和阴离子
涂敷法是指将抗静电剂的溶液直接喷涂、浸型抗静电剂用量的增加而减少,且当添加溶液浓
渍或涂刷在制品表面,再经室温或热空气干燥而度为0.1%时,材料的电荷积累量可以被控制,同
形成抗静电分子层。该法的优点是操作简单、用量样,当阳离子浓度仅为0.025%时,也可达到控制电
较少、见效快、适用面广,并且不影响制品的成型荷量积累的目的。
加工性能和物理机械性能,其抗静电剂效果可使
ang Weimin等?人通过向PP中加人抗静电
表面电阻率达到欧姆的水平。缺点是抗静电剂的剂的方法制备了一种具有优良抗静电性能的SMS
耐久性和耐洗性较差,材料表面的抗静电层容易复合非织造布,并对该非织造布的机械性能、透气
受摩擦等原因而缺损四。刘继光等选用轻质P性、悬垂性、抗静电性能进行了综合评估。结果表
粉末作芯材,在其表面化学镀覆i-Cu-P合金,制明:加人抗静电剂能明显改善SMS复合非织造布的
备出复合导电粉末并进行了测试。结果表明,PP粉抗静电性能,但却使其机械性能、悬垂性、透气性
末镀层表面质量良好、电阻率较低,镀层电阻率随略有下降
镀层中铜含量增加而降低。孙静等采用川砂磨设
Chow Wen Shyang等人制备了抗静电剂含量
备取代超声设备、阳/非离子表面活性剂复配分散在3%-9%之间的PP/蒙脱土纳米复合材料,并对材
碳纳米管,分散液与表面电负性的云母或二氧化料进行了x射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热
钛复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定重量、硬度、电阻率等方面的测试。试验结果表明:
的复合物,制备出了可用来生产导电涂的碳纳米抗静电剂能促进纳米复合材料夹层的形成;抗静
管填料。日本 Mitsubishi Materials Corporation研电剂使得复合材料的热分解温度高于不含抗静电
制出了一种含有多元醇和(FSON?XX=碱金属、剂时的P!/蒙脱土纳米复合材料热分解温度;另
碱土金属、(烷基)铵(烷基)鱗鏻]的双(氟磺酰基)酰胺外,复合材料的硬度、结晶度的程度和表面电阻率
盐导电涂料,该导电涂料成膜剂可溶解留在涂料都受到了抗静