涂料用抗靜電劑及其標(biāo)準(zhǔn)簡
在涂料工業(yè)中，合成高分子材料作為成膜物質(zhì)，用來制備高等涂料?？轨o電劑、導(dǎo)電劑屬于典型的功能性助劑，可改變成膜物質(zhì)的電性能。 一般而言，表面電阻率在10?~10?? Ω·cm的材料可視為抗靜電材料，能使高分子材料具有這一性能的添加劑稱為抗靜電劑。
SJ/T 11294-2018《防靜電地坪涂料通用規(guī)范》 HB 6768-1993《碳纖維復(fù)合材料飛機(jī)蒙皮用抗靜電聚氨酯磁漆》 SH 0044-1991(1998)1501《抗靜電劑》 ABNT NBR 10603-2010《飛機(jī)和導(dǎo)彈的塑料外部用有或者沒有抗靜電能力的耐腐蝕涂層》 GB/T 16906-1977《石油罐導(dǎo)靜電涂料電阻率測定法》 三、抗靜電劑的作用機(jī)理 涂料用抗靜電劑的作用機(jī)理主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面： 一是抗靜電劑在材料表面形成導(dǎo)電性的連續(xù)膜，即能賦予制品表面具有一定吸濕性與離子性的薄膜，從而降低表面電阻率，使已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷迅速泄漏，以達(dá)到抗靜電的目的。 二是賦予材料表面有一定的潤滑性，降低摩擦系數(shù)，從而抑制和減少靜電荷的產(chǎn)生。 1. 陽離子型 陽離子型抗靜電劑主要包括胺鹽、季銨鹽烷基氨基酸鹽等。其中季銨鹽最為重要，抗靜電性能優(yōu)良，對高分子材料有較強(qiáng)的附著力；但是有些季銨鹽化合物熱穩(wěn)定性差，具有一定的毒性和刺激性，并且與某些著色劑和熒光增白劑反應(yīng)，作為內(nèi)部抗靜電劑使用受到限制。 季銨鹽是用叔胺與烷基化試劑通過季銨化反應(yīng)來合成的。通常的烷基化試劑有烷基鹵化物（如CH?CI、CH?Br、CH?=CHCH?CI）、芳香族鹵化物（如C?H?CH?CI、C?H?CI）以及硫酸二烷酯等。所使用的叔胺和烷基化試劑不同，作為抗靜電劑使用的季銨鹽品種也各不相同，較重要的代表性品種有以下幾類： 烷基叔胺氯化物：代表品種有硬脂酰三甲基氯化銨（如Arguad 18）、硬脂酰二甲基戊基氯化銨，廣泛作為纖維、織物的抗靜電劑、柔軟劑； 烷基叔胺硝酸鹽：代表品種有抗靜電劑SN，是帶有酰胺結(jié)構(gòu)的陽離子季銨鹽抗靜電劑，廣泛作為塑料的內(nèi)、外抗靜電劑，可用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、ABS樹脂、聚乙烯、聚丙烯和聚酯等多種塑料； 烷基叔胺硫酸酯鹽：代表性品種有：(月桂酰胺丙基三甲基銨)硫酸甲酯鹽、N,N-雙(2-羥乙基)-N-(3'-十二烷氧基-2'羥基丙基)甲銨硫酸甲酯鹽、三羥乙基甲基季銨硫酸甲酯鹽、N,N-十六烷基乙基嗎啉硫酸乙酯鹽等； 烷基叔胺磷酸鹽：有硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽等。 除了季銨鹽之外，陽離子型抗靜電劑還包括烷基胺、環(huán)胺、酰氨基胺的鹽、咪唑啉鹽乙基丙烯酰胺鹽等。 2. 陰離子型 在這類抗靜電劑中，分子的活性部分是陰離子，其中包括烷基磺酸鹽、硫酸鹽、磷酸衍生物、高級脂肪酸鹽、羧酸鹽及聚合型陰離子抗靜電劑等。其陽離子部分多為堿金屬或堿土金屬的離子、銨、有機(jī)胺、氨基醇等。 3. 非離子型 這類抗靜電劑分子本身不帶電荷而且極性很小。通常非離子型抗靜電劑具有一個(gè)較長的親油基，與樹脂有良好的相容性。同時(shí)非離子型抗靜電劑毒性低，具有良好的加工性和熱穩(wěn)定性，是合成材料理想的內(nèi)部抗靜電劑。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、脂肪胺乙氧基醚等化合物，此類化合物分子中，烷基鏈長度和極性集團(tuán)的數(shù)量，對發(fā)揮最佳抗靜電效果至關(guān)重要。 4. 兩性抗靜電劑 從廣義上看，兩性抗靜電劑是指在抗靜電劑分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有兩種或兩種以上離子性質(zhì)的抗靜電劑。兩性抗靜電劑往往同時(shí)具有陰離子親水基和陽離子親水基。 5. 高分子永久性抗靜電劑 用各種親水性聚合物作為抗靜電劑，加入到基料樹脂中可得到高分子聚合型永久性抗靜電劑樹脂。該技術(shù)的關(guān)鍵是提高永久性抗靜電劑在樹脂中的分散程度和狀態(tài)，因?yàn)樗窃谀阁w中形成芯殼結(jié)構(gòu)，并以此為通路泄漏靜電荷。永久性抗靜電劑以微細(xì)的層狀或筋狀形態(tài)，主要分布在制品表面，而在中心部分較少，且主要以顆粒狀存在。決定形態(tài)結(jié)構(gòu)的主要因素是成形加工條件和與母體樹脂的相容性，最直接的影響因素是母體與永久性抗靜電劑的熔融黏度差或黏度比，它常以調(diào)節(jié)剪切速率和加工溫度來控制。 五、抗靜電劑的使用 在工業(yè)上，采用抑制靜電荷的產(chǎn)生和促進(jìn)電荷的泄漏來解決材料的帶電問題，有以下幾種方法： 提高材料加工環(huán)境和使用場所的濕度，有利于抑制電荷的產(chǎn)生和促進(jìn)電荷的泄漏； 對聚合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改性，引入極性化或離子化基團(tuán)，提高導(dǎo)電性； 在材料加工過程中利用導(dǎo)電裝置或在制品中加入導(dǎo)電性材料； 用氧化劑或采用電暈放電處理制品表面，提高高分子材料表面的導(dǎo)電性； 在高分子材料中添加導(dǎo)電性填料，如炭黑、金屬氧化物粉末或金屬粉末； 采用導(dǎo)電性高分子材料或?qū)щ娦酝苛线M(jìn)行表面預(yù)處理； 添加抗靜電劑，提高高分子材料的極性或吸濕性。
