Антистатик
Антистатик — это соединение , используемое для обработки материалов или их поверхностей с целью уменьшения или устранения накопления статического электричества . Статический заряд может создаваться за счет трибоэлектрического эффекта. [1] или бесконтактным способом с использованием источника питания высокого напряжения. Статический заряд может появиться на поверхности в процессе печати этикеток в форме. [2]
Роль антистатика заключается в том, чтобы сделать поверхность или сам материал слегка проводящим , либо за счет того, что он сам является проводящим, либо за счет поглощения влаги из воздуха; поэтому некоторые увлажнители можно использовать . Молекулы антистатика часто имеют как гидрофильные , так и гидрофобные участки, подобные участкам поверхностно-активного вещества ; гидрофобная сторона взаимодействует с поверхностью материала, а гидрофильная сторона взаимодействует с влагой воздуха и связывает молекулы воды.
Внутренние антистатики предназначены для смешивания непосредственно с материалом, внешние антистатики наносятся на поверхность.
Обычные антистатики основаны на длинноцепочечных алифатических аминах (необязательно этоксилированных ) и амидах , солях четвертичного аммония (например, хлорид бегентримониума или кокамидопропилбетаин ), эфирах фосфорной кислоты , эфирах полиэтиленгликоля или полиолах . Традиционные мигрирующие антистатики включают длинноцепочечные алкилфенолы, этоксилированные амины и сложные эфиры глицерина, такие как моностеарат глицерина . Мигрирующие антистатики обеспечивают экономичную защиту для кратковременных применений, но другие применения требуют более долгосрочной защиты или более низкого удельного сопротивления, необходимого для предотвращения искр и защиты электроники от рассеяния электростатического заряда. В этих приложениях используются постоянные антистатики или проводящие добавки, такие как углеродная сажа, проводящие волокна и наноматериалы. [3] [4] Антистатический агент для обработки покрытий может также включать ионную жидкость или раствор соли в ионной жидкости. [5] Оксид индия и олова можно использовать в качестве прозрачного антистатического покрытия окон. Также можно использовать проводящие полимеры , такие как PEDOT:PSS , и проводящие полимерные нановолокна, особенно полианилиновые нановолокна . В целом эти системы не очень долговечны для нанесения покрытий, особенно для долговечных систем используется оксид сурьмы и олова, часто в наноформе, из которого затем составляется окончательное покрытие.
Прядение и волокна
[ редактировать ]Волокна часто обрабатывают разбавленными растворами антистатиков вместе со смазками. Типичными антистатическими агентами являются алкилфосфаты и фосфонаты , различные мыла и соли аммония. [6]
Топливо
[ редактировать ]Антистатики также добавляются в некоторые виды топлива для военных реактивных самолетов и в неполярные органические растворители для придания электропроводности и предотвращения накопления статического заряда, который может привести к искрам, воспламеняющим пары топлива. Stadis 450 – это агент, добавляемый в некоторые дистиллятные топлива , коммерческие реактивные топлива и военный JP-8 . Stadis 425 и SR 1795 компании Dorf Ketal представляют собой аналогичные соединения, предназначенные для использования в дистиллятном топливе. Продукты Statsafe используются в нетопливных приложениях. Antis DF3, аналог Stadis 425, представляет собой жидкость янтарного цвета, состоящую из полиамина и полисульфона. [7] Маслорастворимые сульфоновые кислоты , например додецилбензолсульфоновая кислота , также могут использоваться в составе некоторых антистатических присадок.
Антистатики могут быть добавлены к неполярным растворителям для увеличения их проводимости и обеспечения электростатической окраски распылением . (Кислородсодержащие растворители имеют слишком высокую проводимость, чтобы их можно было использовать здесь.) [8]
Полисульфоны можно получить путем взаимодействия олефинов , особенно альфа-олефинов , с диоксидом серы . Полиамины можно получить путем взаимодействия эпихлоргидрина с алифатическими моноаминами. [9]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Робинсон, К; Дуркин, В. (2010). «Проблемы электростатики в рулонном производстве». Транзакции IEEE для промышленных приложений . 46 (6): 2172–2178. дои : 10.1109/TIA.2010.2071270 . S2CID 14320690 .
- ^ Шелтон, ЮВ (апрель 2004 г.). «Этикетировка в форме: электростатика – это правильный путь» . Технология пластмасс .
- ^ Дж. Маркарян, Новые разработки в области антистатических и проводящих добавок, Добавки и смеси для пластмасс , сентябрь / октябрь 2008 г., 22-25.
- ^ Горницка, Б (2010). «Антистатические свойства нанонаполненных покрытий» . Acta Physica Polonica А. 117 (5): 869–872. Бибкод : 2010AcPPA.117..869G . doi : 10.12693/APhysPolA.117.869 .
- ^ Патент DE 102006045869, Антистатическая обработка покрытий, например красок, печатных красок и лаков, включает использование ионной жидкости или раствора соли в ионной жидкости в качестве антистатического агента, 3 апреля 2008 г.
- ^ Марквардт, Курт (2011). «Текстильные вспомогательные средства, 2. Вспомогательные средства для производства и переработки волокна». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . дои : 10.1002/14356007.o26_o06 . ISBN 978-3-527-30385-4 .
- ^ «Stadis 425(id:8508862) Подробности о продукте — Посмотреть Stadis 425 от Hans Group LTD (представительство в Шанхае) — EC21» .
- ^ Ламбурн, Р.; Стривенс, Т.А. (23 августа 1999 г.). Краска и поверхностные покрытия: теория и практика . Эльзевир. ISBN 9781855737006 .
- ^ «Усиленные антистатические присадки для углеводородного топлива и растворителей» .