[发明专利]一种高效复合型聚氨酯安全鞋材用抗静电剂配方和工艺

说明书

本发明公开了一种高效复合型聚氨酯安全鞋材用抗静电剂的配方，原料及其质量百分比为：15‑25份的十二烷基二甲基叔胺，25‑35份的硫酸二乙酯，15‑25份的无水高氯酸钠，15‑25份的乙二醇。本发明设计合理，抗静电效果理想，耐久性好，与聚氨酯主材相容性好，对皮肤无刺激作用。

技术领域

本发明属于抗静电剂领域，更具体地说，涉及一种高效复合型聚氨酯安全鞋材用抗静电剂配方和工艺。

背景技术

静电危害是由静电电荷或静电电场引起的。在生产工艺过程中以及操作人员的操作过程中，某些材料的相对运动、接触与分离等原因导致了相对静止的正电荷和负电荷的积累，产生了静电。由此产生的静电其能量不大，不会直接使人致命。但是，其电压可能高达数十千伏以上，超过4000伏时就容易发生放电，产生放电火花。在有爆炸和火灾危险的场所，静电放电火花会成为可燃性物质的点火源，造成爆炸和火灾事故。

聚氨酯材料具有良好的电绝缘性能，表面电阻超过1×1015Ω，因摩擦而产生的静电荷不易消失，静电荷的积累会产生很多问题，甚至成为灾害。在某些应用场合，例如在具有易燃易爆性质的危险化学品生产、储存、经营、使用场所，要求直接接触的人员必须穿戴安全鞋，这样，由聚氨酯鞋材制作的安全鞋要有静电消散性能，即需降低聚氨酯鞋材制品的表面电阻，需要添加抗静电剂。抗静电剂能够控制静电荷的产生或使静电荷尽快的泄漏。抗静电剂具有润滑作用和吸湿作用，降低聚氨酯制品表面作用，防止静电的危害。

各种资料表明，聚氨酯鞋材的表面电阻大于1×109Ω时，其绝缘性好，可承受500伏以上的电压冲击而保护穿戴者不收电击。但是，此时的静电逸散速度慢，静电积累容易产生放电火花。表面电阻在1×106～1×109Ω时，此时，静电逸散速度较快，静电不会积累。此时，又能承受380伏电压的冲击而保护穿戴者不受电击。聚氨酯鞋材表面电阻小于1×106Ω时，虽然满足了消除静电的目的，但此时的绝缘性不够，无法承受380伏电压的冲击，容易导致穿戴者受到电击。

抗静电剂是一种表面活性剂，其基本化学结构上有极性基团(亲水基)，还有非极性基团(亲油基)。抗静电剂的作用是：在聚氨酯材料表面形成光滑的抗静电剂分子层，减少因摩擦而产生的静电荷；所形成的抗静电剂分子层是导电层，能使静电荷迅速逸散不聚集。抗静电剂本身带有电荷，可产生电中和，从而消除静电。按使用方法分类，抗静电剂可分为外部涂层型和内部添加型。前者持久性差，多用于临时性或短期静电处理，应用范围窄。内部添加法采用的离子型和非离子型表面活性，因基材树脂的结构特性不同而分别选用。对于防护性能要求较高的防静电安全鞋来说，必须选用耐久性好的内部添加型抗静电剂。

聚合物的抗静电剂种类很多，有阳离子型、阴离子型、非离子型及其复配物等。由于相容性、抗静电能力及含水等原因，某些抗静电剂不适合于聚氨酯。用于聚氨酯材料的抗静电剂以季铵盐化合物居多。

对非离子型的有机抗静电剂，如聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚乙二醇等。它们均含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物可取得一定的抗静电效果。热稳定性好，不易引起塑料老化，尤适用于低温条件下。但其缺点是，抗静电剂性能不够理想，无法满足要求。

阳离子型的季胺盐类对高分子材料有较强的附着力，抗静电性好，是塑料中用得较多的一类抗静电剂，但对皮肤有刺激作用，且有一定毒性。

另一类最常用的抗静电剂为无机盐类，此类无机盐有强烈形成水化物的趋势，成为带有结晶水的盐类。也就是说具有较强的吸潮性，在浸润剂膜上吸收水分的同时本身离解成离子，所以导电效果很好。但其是固体，与聚氨酯主材相容性差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种高效复合型聚氨酯安全鞋材用抗静电剂配方和工艺，设计合理，抗静电效果理想，耐久性好，与聚氨酯主材相容性好，对皮肤无刺激作用。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：