ポリプロピレンPP材料の帯電防止技術の詳細な説明
PPは、優れた機械的特性、耐熱性、耐薬品性、および容易な形成性を有する半結晶性ポリマーである。自動車、家電、建設などの業界で幅広く使用されています。低分子極性と吸水性が悪いため、PPは強い電気絶縁性を有する(表面抵抗率は1016〜1018Ωと高い)。製造・使用の過程で、摩擦、剥離または誘導プロセスは、製品の表面に静電気を生成し、蓄積します。集塵、放電、故障、さらには燃焼や爆発などの静電気的な危険を発生させる。
北部の冬には、乾燥した天候やほこりが多いため、射出成形後の配置時に自動車部品の表面に大量の粉塵が吸着されます。これらのほこりや乾いた布はほとんど拭き取ることができないし、人手や物質資源の多くを消費する湿った布で拭くことができます。拭かれた部品はすぐにほこりを再吸収し、吸着速度は非常に速いです。静電気は、包装袋内の材料が完全に注がれなくなる原因となる、それは包装袋の内壁に吸着されます。そのため、車両用の帯電防止PP材料は、プラスチック改質の分野における重要な方向性の一つとなっている。
PP材料の帯電防止特性に関する研究を行っている。低分子帯電防止剤、高分子帯電防止剤および導電性充填剤を添加することにより、PPの導電性を向上させ、防塵・帯電防止レベルを達成することができる。
現在、低分子帯電防止剤が主に添加されている。低分子静電防止剤は親水性基と親油性基を含み、抗静電気薬の作用機序は4段階を有する:
ステージ 1.押出プロセス中に、帯電防止剤はPP材料に均等に分布する。
ステージ2では、押出後、帯電防止剤が表面に移行し始める。
ステージ3では、帯電防止剤は、外向き及び内向きの親水性基を有する分子層を表面に形成する。
ステージ4では、表面上の親水基が空気中の水を吸収して導電層を形成し、静電気を除去する。
すなわち、低分子帯電防止剤は樹脂と完全に両立しない。樹脂の内部から樹脂の表面に移行し、その親水性基は空気中の水と組み合わせて薄い水層を形成し、静電荷を流用する役割を果たし、それによってプラスチックの表面抵抗率を低下させる。
研究は、低分子帯電防止剤の含有量が高いほど、材料の表面抵抗率が低くなることを示している。また、低温ロール混合よりも低分子帯電防止剤とPPとPPの混合はコールドロール混合よりも均一であり、材料の表面抵抗率が低く、成形体が冷却される。速度が速い場合、材料の表面抵抗率は低くなります。
環境湿度の増加と時間の延長に伴い、PPの帯電防止性能は明らかに改善されます。また、帯電防止剤の含有量がPP材料の特性に及ぼす影響は、帯電防止剤の含有量が増加するにつれて、PP材料の引張強度および表面硬度が低下することを示す。
現在の研究では、主に帯電防止剤が材料の帯電防止および機械的特性に及ぼす影響に焦点を当てていますが、PP材料成分が帯電防止剤の帯電防止効果に及ぼす影響はあまり関与していません。
PP帯電防止材料の研究は、主にポリマー永久静帯防止剤と複合帯電防止剤に焦点を当て、PP帯電防止改変に関する今後の研究の焦点となる。耐熱性、耐久性、高効率、多機能性、広い適用性、一連の品種を持つ帯電防止剤はますます注目を集めています。
