论文部分内容阅读
塑料由于无毒、价格较低而被广泛地应用于生产和生活的各个领域。然而塑料的表面电阻率极高易导致静电荷的积累，在生产、使用过程中经常发生静电危害。添加抗静电剂是提高高分子材料抗静电性最常用的方法，但现有抗静电剂普遍存在抗静电效果差、对环境湿度依赖性强的缺点，因此在湿度较低的情况下，难以达到抗静电要求。本研究根据抗静电剂的作用机理、抗静电剂分子的运动规律的基础上，设计并合成出了一系列高效的抗静电剂，添加到ABS材料中，制得了新型的抗静电ABS材料。主要研究结果如下：采用用丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸羟乙酯作为亲水单体采用阴离子乳液聚合的方法制备了亲水聚合物RY-AA、RY-AM和RY-HEA；用甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵作为亲水单体采用阳离子乳液聚合的方法制备了亲水聚合物RY-DMC。最优的聚合工艺为：采用阴离子乳液聚合时，在聚合反应温度80℃下，当乳化剂质量分数为0.75%、引发剂质量分数为0.5%，合成的乳液稳定性能最佳，转化率高达98.4%；采用阳离子乳液聚合时，在聚合反应温度70℃下，乳化剂质量分数为3.5%、引发剂质量分数为0.8%，制备的乳液稳定性能最佳，转化率达约97.4%；当亲水单体质量分数为40%时，聚合物的自身表面电阻率低至105，且其亲水性好。将合成的丙烯酸酯类亲水聚合物作为抗静电剂添加到ABS树脂中，通过测定试样表面电阻率来比较它们的抗静电效果。结果表明，RY-HEA型和RY-DMC型抗静电剂的添加量为4%时，与未加抗静电剂ABS材料相比，掺有抗静电剂的ABS材料表面电阻率降低了4～5个数量级；随着样品放置时间的延长，掺有抗静电剂的ABS表面电阻率在前两周先逐渐减小，4周后基本不变；环境湿度对电性能有一定影响，环境湿度越大，掺有抗静电剂的ABS表面电阻率越小；加入RY-HEA抗静电剂和RY-DMC抗静电剂的试样在水洗4周后表面电阻率未升高反而有降低，这说明该类丙烯酸酯类抗静电剂具有良好的抗静电性和永久性。试样厚薄、表面粗糙度等都对抗静电效果有一定的影响。此外，发现掺入合成出的抗静电剂，对ABS材料的力性能影响不大，并通过SEM观察了ABS试样的形态结构。