[發明專利]一種多功能抗靜電劑

有效

• 申請號: 201410122414.1
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN104018345A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 傅瑞芳
• 申請（專利權）人: 上海天壇助劑有限公司
• 主分類號: D06M13/368
• 分類號: D06M13/368;D06M13/463;C08J7/06;C08K5/17;C08K5/19
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明屬于化工助劑技術領域，涉及一種多功能抗靜電劑。

背景技術

任何物體都帶有本身的靜電荷，這種電荷可以是負電荷也可以是正電荷，靜電荷的聚集使得生活或者工業生產受到影響甚至危害，將聚集的有害電荷導引/消除使其不對生產/生活造成不便或危害的化學品稱為抗靜電劑。

根據使用方式的不同，抗靜電劑可以分為外涂型和內混型兩種。根據表面活性劑的離子性能，抗靜電劑可分為陽離子型的、陰離子型的、兩性離子的和非離子型的。

外涂型抗靜電劑是指涂在高分子材料表面所用的一類抗靜電劑。一般用前先用水或乙醇等將其調配成質量分數為0.5％～2.0％的溶液，然后通過涂布、噴涂或浸漬等方法使之附著在高分子材料表面，再經過室溫或熱空氣干燥而形成抗靜電涂層。此種多為陽離子型抗靜電劑，也有一些為兩性型和陰離子型抗靜電劑。外用的抗靜電劑是通過噴撒、擦搽或浸漬而施于聚合物的表面。這種外用抗靜電劑雖然適用于多種聚合物，但它們的效力只是暫時的，事后與溶劑接觸或與它物磨擦很容易失掉。

內混型抗靜電劑是指在制品的加工過程中添加到樹脂內的一類抗靜電劑。常將樹脂和添加其質量的0.3％～3.0％的抗靜電劑先機械混合后再加工成型。此種以非離子型和高分子永久型抗靜電劑為主，陰、陽離子型在某些品種中也可以添加使用。內用抗靜電劑是在聚合物加工過程中摻合于其中，這樣的抗靜電劑能夠補充因搬運處理而被磨蝕的抗靜電功能。這種內用抗靜電劑的作用有賴于噴霜。這里噴霜的意思是指加入于樹脂中的內用抗靜電劑部分地向聚合物表面遷移的過程。因此，內用抗靜電劑具有長期的抗靜電保護作用。

各種抗靜電劑分子除可賦予高分子材料表面一定的潤滑性、降低摩擦系數、抑制和減少靜電荷產生外，不同類型的抗靜電劑不僅化學組成和使用方式不同，而且作用機理也不同。

1、外涂型抗靜電劑的作用機理

此類抗靜電劑加到水里，抗靜電劑分子中的親水基就插入水里，而親油基就伸向空氣。當用此溶液浸漬高分子材料時，抗靜電劑分子中的親油基就會吸附于材料表面。浸漬完后干燥，脫出水分后的高分子材料表面上，抗靜電劑分子中的親水基都向著空氣一側排列，易吸收環境水分，或通過氫鍵與空氣中的水分相結合，形成一個單分子導電層，使產生的靜電荷迅速泄漏而達到抗靜電目的。

2、內混型抗靜電劑的作用機理

在高分子材料成型過程中，如果其中含有足夠濃度的抗靜電劑，當混合物處于熔融狀態時，抗靜電劑分子就在樹脂與空氣或樹脂與金屬(機械或模具)的界面形成最稠密的取向排列，其中親油基伸向樹脂內部，親水基伸向樹脂外部。待樹脂固化后，抗靜電劑分子上的親水基都朝向空氣一側排列，形成一個單分子導電層。在加工和使用中，經過拉伸、摩擦和洗滌等會導致材料表面抗靜電劑分子層的缺損，抗靜電性能也隨之下降。但是不同于外涂敷型抗靜電劑，經過一段時間之后，材料內部的抗靜電劑分子又會不斷向表面遷移，使缺損部位得以恢復，重新顯示出抗靜電效果。由于以上兩種類型抗靜電劑是通過吸收環境水分，降低材料表面電阻率達到抗靜電目的，所以對環境濕度的依賴性較大。顯然，環境濕度越高，抗靜電劑分子的吸水性就越強，抗靜電性能就越顯著。

目前市場上的抗靜電劑產品大多是單一功能的，主要表現在性能單一和應用方法的單一。應用方法單一是指在應用上是單一型的，要么是外涂型的，要么是內混型的。性能單一是指在應用領域上也是單一性的，要么是用于合成纖維的，要么是用于塑料樹脂的。研發一種既能用于纖維又能用于樹脂的，既可以外涂又可以內加(即內混)的多功能的抗靜電劑是發展的必然趨勢。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種既能用于纖維又能用于樹脂，既可以外涂又可以內加的多功能抗靜電劑。

本發明的技術方案如下：

一種多功能抗靜電劑，它由一種非離子表面活性劑和一種陽離子表面活性劑以及溶劑組成，即它由下述重量百分比的組分組成：40-60％的脂肪胺聚氧乙烯醚、20-40％的烷基季銨鹽、10-30％的醇類溶劑；

其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚，其脂肪胺為天然脂肪加工得到的碳鏈長度為C_16-18的脂肪胺(如椰油胺為C₁₆、牛脂胺為C₁₈)；所述烷基季銨鹽，其烷基碳鏈長度為C_2-18；所述醇類溶劑的碳數是2-4。

具體地，上述三種組分的分子式為：

脂肪胺聚氧乙烯醚：

RN(C₂H₄O)_nH₂