表面活性剂在塑料工业中的研究进展

1、于宏伟吕绪住1石家庄学院化工学院，河北石家 庄050035;2黑龙江麦迪森制药有限公 司，黑龙江大庆113316摘要：综述报道了外表活性剂在塑料 工业中的抗静电剂、稳泡剂、清洗剂等应 用方面研究进展。关键词：外表活性剂；塑料；应用中图分类号：TQ423.99文献标识码:A文章编号： 1672-8114(2021)01-0016-04外表活性剂是具有亲水基团和亲油基团的特殊结构分子，因而具有一系列应 用功能，而被作为助剂广泛的应用于塑料 工业的各个领域中。1外表活性剂在塑料抗静电剂中的 应用塑料是一种电器绝缘性能良好的高 分子材料，但是塑料作为绝缘材料使用时 候，其外表极易摩擦产生静电会导致火

2、灾、爆炸、电击等事故。通过在塑料中添 加外表活性剂作为抗静电剂可以有效消 除静电。抗静电剂按使用方式可分为外部涂 敷和内部混炼两种方式。其作用机理主要 有两方面： 一是外表活性剂的亲油基与树 脂结合，亲水基在塑料外表形成导电层或 通过氢键与空气中的水分相结合，从而降 低外表电阻，加速静电荷的泄露；二是赋 予塑料外表一定的润滑性，降低摩擦系 数，从而抑制和减少电荷的产生。常见的 塑料抗静电剂有：非离子型、阳离子型、 阴离子型、混合型等。1.1非离子型抗静电剂非离子型抗静电剂具有良好的加工 性和热稳定性等优点，主要有聚乙二醇酯 或醍类、多元醇脂肪酸酯、脂肪酸烷醇酰 胺、脂肪胺乙氧基醍等产品。杭州化

3、学研究所开发出HKD-10OHKD-102 HKD-151 HKD-178 HKD-196HKD-180膺一系非离子型抗静电剂。其 中HKD-1800N,N-二羟乙基十八胺，国外 牌号：Ar-mostat-600抗静电效果良好， 可使塑料制品的外表电阻降至108Q ,广 泛应用于PE聚乙烯、PP聚丙烯、PS聚苯乙烯、ABS啊烯腊-丁二烯-苯乙 烯共聚物等高分子标料中。山西省化工研究院开发出KJ-210脂肪烷醇酰胺及其酯的混合物和KJB-02有机硼非离子外表活性剂。其中KJ-210适用于PE PP、PS ABS及天然胶等制品，具有抗静电性能好、持 久性强、对热稳定与其它助剂配伍性佳等 特点。 而

4、KJB-02由于亲水基团中引入了 含硼极性基团，显示出良好的抗静电性和 热稳定性，可用于BOP礴膜双向拉伸聚 丙烯薄膜、PR PE等聚烯炷制品，并且 在ABS PV澹聚合物中的抗静电性也非 常突出。北京化学工业研究院开发出ASA-40烷基胺环氧乙烷加成物，适用于PE和ASA-90适用于ABS PS PE。国 外Uniqema公司生产的Atmer129甘油单 硬酯酸酯、Atmer163乙氧化胺、Atmer154 烷氧基脂肪酸酯， 广泛应用于PSPVC P3而PVOInternational,Inc公司开发Drewplast017和Drewplast032 含酯基型非离子外表活性 剂主要适用于PE

5、 DuPont, Stepan等 公司7那么开发出ZelecTY和ZelecNK醇 磷酸酯型非离子外表活性剂可适用于Polyolefinfibers聚烯炷纤维，Mylar聚酯薄膜等塑料制品。1.2阳离子型抗静电剂阳离子型抗静电剂主要包括胺盐、季 铉盐、烷基氨基酸盐等，其中季铉盐最为 重要。杭州化学研究所开发出HKD-200和HKD-32G其中HKD-321抗静电性能优异，化学结构稳定，当使用浓度在1.0%寸涂 覆在各种塑料板材、薄膜、纤维上，可以 获得良好的抗静电效果，可使制品外表电 阻降至107-8欧姆。HKD-321广泛使用于PVC廉氯乙烯扭结膜、ABS何烯腊-丁 二烯-苯乙烯共聚物牵伸管

6、、PS聚苯乙 烯片材等材料的外部抗静电处理。上海经纬化工原上海合成 洗涤剂三厂生产的SH-105抗静电剂，主 要用于煤矿用PVC俞送带及PVC品。上 海天坛助剂原上海助剂厂有限 公司开发出抗静电剂P烷基磷酸脂胺 盐和SN十八烷基二甲基羟乙基季铉硝 酸盐。其中抗静电剂P对锦纶、涤纶、 维论等合成纤维具有优良的消除静电效 果;SN用于聚酯、聚乙烯醇、聚氧乙烯等 塑料制品的静电消除。国外Cytec公司开发出CyastatSN、Cyastat609、CyastatSP等一系列阳离子 型抗静电剂，广泛应用在传动皮带、印刷 胶车昆、酚醛树脂等方面;WitcoChemicalCorp公司开发的阳离 子型抗静

7、电剂MarkstatAL-12应用在复 印机中的塑料片材。1.3阴离子型抗静电剂阴离子型抗静电剂的种类不多，国内 常见的阴离子型抗静电剂有ABPS仕基 苯氧基丙烷磺酸钠和DPE啊壬基二苯 醍磺酸钾。国外U- niqema公司4开发 的Atmer190烷基硫酸盐可广泛应用于PS PVC PE PC聚碳酸脂、POM聚甲 醛树脂、PA聚酰胺、TPU热塑性弹性体橡胶等领域中。1.4混合型抗静电剂混合型抗静电剂是指两种或两种以上类型的外表活性剂复配使用的新型抗 静电剂，其往往具有更加优良的抗静电效 果。杭州化学研究所开发出的混合型抗其中S-15是PVCa静电剂，适用于软质、半硬质PVG具有优良的耐热性，

8、抗静电 性能稳定等优点，在PVC中的添加度在1.5-3%时,能使塑料外表的电阻降至107欧姆北京化学工业研究院开发出的混合型抗静电剂ASA150仰离子/非离子是 专门为PVC聚氨酯PU制品提供有效抗 静电性能而设计的，也可用于橡胶、聚烯 炷类塑料制品中。2外表活性剂在泡沫塑料中的应用 具有微孔结构的泡沫塑料是一种广泛用 途的塑料产品。泡沫塑料当采用发泡剂使静电剂有S-15和S-1阳离子/非离子聚合物中产生大度气泡时，为了使产生的 气泡保持稳定和均匀，必须添加外表活性 剂作为稳泡剂，其主要作用是降低孔壁的 外表张力，促进泡孔中维持一定的正压， 从而控制泡孔的增长和稳定，使泡孔既不 破裂，也不瘪塌

9、。泡沫塑料按用途分为酚 醛泡沫塑料，聚氨酯泡沫塑料等。2.1酚醛泡沫塑料酚醛泡沫塑料PF是由酚醛树脂加 入外表活性剂、发泡剂、固化剂等多种加 工助剂，经搅拌发泡、熟化而成的泡沫塑 料。随着高层建筑、航空工业、交通运输 以及空间技术的开展，对泡沫塑料的热稳 定性和耐燃性的要求也越来越严格。与PS泡沫、PE泡沫、PU泡沫相比较,PF具有难燃、自熄、低烟、耐火焰等 优点。PF常选择的外表活性剂有：JFC脂 肪醇聚氧乙烯M OP- 10烷基酚聚氧乙烯醍、AES旨肪醇聚氧乙烯醍硫酸钠、Tween-20, Tween-80吐温系列非离子表面活性剂、PluronicF- 127聚丙二醇与环氧乙烷加聚物、DC

10、-DC-193 酮系表 面活性剂等。王进福考察了：DC-193Tween-80、离子外表活性剂体系，研究了不同体系对 酚醛泡沫性能的影响。结果说明：采用DC-193/Tween-80复配体系时，泡沫的综合性能最好。商平分别选择了非离子外表OP-10和阴离子外表活性剂AES作为酚 醛树脂的稳泡剂。研究发现当采用Tween-80/DC-193 /AES的复配体系时,酚醛树脂的泡沫的综合性能最优2.2聚氨酯泡沫塑料近年来，聚氨酯PU工业开展很快，这是因为PU材料的性能优良，其软质泡 沫塑料具有质轻、柔软、绝缘、透气、无 毒、回弹性好、耐湿、耐老化、耐有机溶 剂、隔音、保温等多种优良特性，因此， 广泛

11、用于交通运输、建筑、装饰、工业设 备、管道保温、轻工业、民用家具等领域。外表活性剂主要是有机硅外表活性DC-193/Tween-0、DC-193/JFC等四种非活性剂Tween-Tween-2 DC-19&剂是PU泡沫塑料发泡工艺过程中必不 可少的组分之一。晋心文合成了PU软泡 用稳泡剂H-420机硅外表活性剂其生 成的泡沫， 其主要性能与采用进口品的相 当阎敏24合成有机硅外表活性剂低氢 聚硅氧烷和端烯丙基聚醍为中间体，应 用到PU硬泡生产中，匀泡性能良好。国外MomentivePerformancMaterials公司生 产的NiaxSiliconeSE-232 有 机 硅 外 表

12、活 性剂,NiaxM-6682酯类外表活性剂可用于制备网化 PU 泡沫塑料。 3 外表活 性剂在其它方面的应用3.1外表活性剂在塑料填料中的应 用经过外表活性剂改性过的CaCO3T填充在塑料中，并大大提高其加工性能及 力学性能吉红念合成了不同碳链长度的 烷基磷酸酯，并用于轻质碳酸钙的改性， 当用量为2.5%改性剂/碳酸钙质量比时，可明显改善塑料填料CaCO勺外表性 能及填充性能，软PVCfr系的加工性能及 力学性能有明显的改善作用，且单酯改性 的加工性能优于相同碳链长度的双酯。3.2外表活性剂在塑料外表清洗中 的应用外表活性剂也可以用在塑料外表的 清洗中。 刘娅莉研究了用于塑料外表的清 洗剂。

13、该清洗剂由LAS十二烷基苯磺酸 钠、TX辛烷基苯酚聚氧乙烯醍、TA聚 醍型非离子外表活性剂组成， 对ABS PVC PR酚醛塑料等具有良好的清洗效 果。3.3外表活性剂在塑料薄膜中的应 用添加流滴剂制成的塑料棚膜，可减少 或消除膜上的雾滴，增加棚内日光透入 量，因而提高棚温和地温，增强光合作用， 促进作物生长。当用于鲜活商品的包装膜 时，能消除或减少包装膜的雾珠提高袋内 的可见度，减少商品霉变，从而提高商品 价值。北京市化学工业研究院开发出FY型 聚乙烯流滴剂多种非离子外表活性剂复 配而成主要用于PVC棚薄膜，也可用 于PV饱装膜。此外，FY系列产品还可用于EVAC烯-醋酸乙烯共聚酯农膜。目前， 我国积极研发塑料工业应用的 外表活性剂。但与国外大公司相比，我国 塑料用外表活性剂主要还是模仿国外大 公司产品，无论品种还是质量还存在较大 差距，因此，应该大力加强院校企业间的 技术合作，