Стартовал сбор материалов в номер к выставке «Interplastica 2020»
Подписка на журнал на 2020 г.
Зарегистрированных посетителей: 10117

"Антистатики"


Антистатики понижают статическую электроизоляцию полимерных материалов (тканей, волокон, пленок, пластмасс и пр.) в результате повышения их электрической проводимости, обусловливающей утечку зарядов.

В качестве антистатиков применяют высокодисперсные электропроводящие вещества, например, сажу, графит, оксиды металлов, некоторые полимеры, например, полиакриловую кислоту, полиакриламид, различные поверхностно-активные вещества (ПАВ). Антистатики наносят на поверхность изделий из разбавленных (0,1-4 %-ных) растворов или дисперсий, либо вводят в состав материала.

Большинство полимеров является диэлектриками и имеет склонность накапливать на поверхности электростатические заряды, которые образуются при переработке полимеров в изделия. Способность вещества накапливать поверхностные заряды определяется величиной удельного поверхностного сопротивления.

Для того чтобы предотвратить накопление электростатических зарядов на поверхности изделий из ПМ, применяются антистатики, которые делятся на две большие группы: внутренние и наружные. Наружные антистатики наносятся на поверхность изделия. Они быстро уносятся с поверхности, тем самым требуя постоянного обновления покрытия.

Все промышленно используемые внутренние антистатики представляют собой мигрирующие на поверхность добавки, которые, в свою очередь, подразделяются на 3 типа: анионные, катионные и неионогенные.

Ионные антистатики используются в основном для полярных полимеров, таких как ПВХ. Их не рекомендуется применять в полиолефинах из-за низкой термостабильности.

Неионные антистатики — это органические соединения дифильной структуры (содержащие в молекуле и гидрофобные, и гидрофильные части). Эти соединения мигрируют на поверхность и, образуя водородные связи с атмосферной влагой, создают тончайший слой воды на поверхности изделия, по которому стекают заряды, образующиеся при переработке полимеров в изделия. Таким образом, свойства антистатиков этого типа в значительной степени зависят от атмосферной влажности.

В качестве внутренних антистатиков также могут применяться проводящие неорганические наполнители, например сажа, порошки металлов или углеродные волокна.

Относительно недавно на рынке появились полимерные антистатики постоянного действия на основе РЕВА (блок сополимер полиэфира и полиамида), свойства которых не зависят от влажности. Эти антистатики образуют электро-проводящие мостики аналогично цепочкам сажи, поэтому требуется значительный процент введения этих соединений (10-20 %).

Из-за дороговизны их рекомендуется применять для изделий, которым необходима постоянная и длительная защита от статического электричества. Преимущества этих антистатиков следующее:
- эффективность при низкой относительной влажности;
- незначительное изменение свойств поверхности (способность к нанесению печати,
цветовая гибкость).

Типы антистатиков

В качестве антистатиков может использоваться широкий спектр соединений:
- азотсодержащие соединения (длинноцепные амины, амиды или соли четвертичных аммониевых оснований);
- сульфокиспоты и алкиларил сульфонаты;
- многоатомные спирты и их производные;
- производные полиэтиленгликоля;
- этоксилированные соединения.

Поскольку большая часть упаковочных материалов производится из полиолефинов, то более подробно рассмотрим антистатические присадки для этого типа полимеров. Глицерилмоностеарат (GMS)

При реакции глицерина с высшими жирными кислотами получают моно-, ди- и тризамещённые эфиры. Монозамещённые эфиры находят применение в качестве антистатиков. Данные соединения теплостойки (до 300 °С) и разрешены к применению в пищевой упаковке при любом количестве в плёнке, но они менее эффективны, чем этоксилированные амины и диэтаноламиды при использовании в полиолефинах. Антистатики этого типа действуют в течение 1-2 мес., что вполне удовлетворяет сроку службы большинства упаковочных плёнок.

Этоксилированные амины

Антистатики такого типа представляют собой третичные этоксилированные амины высших жирных кислот. Свойства антистатиков во многом зависят от исходного сырья; чем длиннее углеводородный радикал, тем медленнее антистатик мигрирует на поверхность изделия. Амины имеют ограничения к применению в пищевой упаковке. Амины менее термостабильны, чем GMS, и обладают раздражающим эффектом. Аминные антистатики более эффективны, чем GMS, и подходят для применения в условиях низкой влажности — 30-50 %. Аминные антистатики не могут быть использованы в упаковке электронных плат, так как взаимодействуют с поликарбонатами и вызывают образование крейзов (микротрещин). Этоксилированные амины считаются наиболее эффективными антистатиками для ПЭВП.

Диэтаноламиды

Диэтаноламиды похожи по строению на этоксилированные амины, только к атому азота присоединена карбонильная группа, изменяющая полярность молекулы. Свойства таких антистатиков также зависят от длины углеводородного радикала. Проведённые исследования показывают, что диэтаноламиды не вызывают растрескивания изделий из поликарбоната. Некоторые типы диэтаноламидов работают даже при очень низкой влажности (до 12 %) и удовлетворяют очень жёстким тестам NFPA-99 и MIL-B-81705С.

Синергические смеси

Обычно глицерилмоностеараты и этоксилированные амины используются в виде синергических смесей в соотношении 2:1. Такие смеси намного более эффективны, чем отдельные компоненты, и разрешены к применению в пищевой упаковке. Эффективность таких смесей наглядно представлена на графике, иллюстрирующем зависимость удельного поверхностного сопротивления от времени и типа антистатика.

Алкилсульфонаты

В пищевой упаковке также широко используются изделия из полистирола. Для таких изделий применяются другие типы антистатиков, например алкилсульфонаты. Алкилсульфонаты щелочных металлов — это высокоэффективные антистатики для полистирола и его сополимеров, ПВХ и ТПУ. Они разрешены к применению в пищевой упаковке, но основное применение они находят в производстве одноразовой посуды и товаров народного потребления из ПС, АБС и т. д. Антистатики позволяют предотвратить притягивание пыли, что особенно заметно на белой посуде. Алкилсульфонаты — это антистатики длительного действия: до полугода и более они сохраняют свою эффективность.

Свойства большинства антистатиков зависят от влажности атмосферного воздуха; при влажности менее 30 % эффективность традиционных антистатиков значительно падает.

На скорость миграции антистатиков влияют плотность и степень кристалличности полимера, поэтому для высококристаллического ПЭВП требуется больше антистатика, чем для ПЭНП.

На скорость миграции антистатиков влияет полярность полимерной матрицы — чем выше полярность, тем больше совместимость антистатика и полимера, следовательно, медленнее миграция, поэтому для ЭВА требуется большее количество антистатика по сравнению с неполярными полиолефинами.

Аминные и амидные антистатики обладают основными свойствами и могут взаимодействовать с кислыми добавками (например галоген-содержащими антипиренами и вспенивающими добавками).

В присутствии скользящих добавок эффективность антистатиков немного снижается, так как места на поверхности изделия становится меньше.




Для того, чтобы добавить публикацию,
вам необходимо или зарегистрироваться


Статьи журнала "Полимерные материалы"

Коэффициент использования оборудования и прибыльность производстваКоэффициент использования оборудования и прибыльность производства
Бесколонный гидравлический ТПа модели ENGEL victory 200/50 spex с высоким коэффициентом использо...
«Вторая молодость» экструзионного оборудования«Вторая молодость» экструзионного оборудования
С начала 1990-х гг. в страны Восточной Европы хлынул поток экструзионного оборудования. На первы...
Эффективная подготовка материала для литья под давлениемЭффективная подготовка материала для литья под давлением
Литье под давлением высокоточных изделий является важной составной частью коммерческой деятельност...
Комбинированная мельница-нагреватель для комплексной переработки растительного сырьяКомбинированная мельница-нагреватель для комплексной переработки растительного сырья
Одним из перспективных направлений совершенствования технологии переработки растительного сырья ...
Все статьи

Журнал

В следующем номере

    Тема номера: ПЕРЕДОВЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И МАТЕРИАЛЫ
  • Выставка K-2016: краткие итоги
  • От простого ведра к передней стойке кузова или замкнутый производственный цикл с цифровым сопровождением
  • «Горячая» тема: «умные» литьевые машины с адаптивным алгоритмом настройки
  • Точность, мощность, производительность литьевого оборудования и защита окружающей среды
  • Читать полностью

Популярные запросы

Производства пластиковых труб
Линейный полиэтилен низкой плотности
Литье пластика под давлением
Чистка оборудования
Алюминиевое литье под давлением
Экструзия пластмасс
Технология производства полимеров
Экструдеры для производства пленки
Жесткий пенополиуретан
Оборудование для переработки полимеров

Контакты

Адрес редакции:
105066, Москва, Токмаков пер., д. 16, стр. 2, пом. 2, комн. 5

Редакция:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: victor-gonchar@mail.ru

Отдел подписки:
Прямая линия: 8 (800) 200-11-12
бесплатный звонок из любого региона России
E-mail: podpiska@vedomost.ru

Отдел рекламы:
Прямая линия:
+7 (499) 267-40-10, +7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

Вопросы работы портала:
E-mail: support@polymerbranch.com

Рейтинг@Mail.ru
Rambler's Top100
Логин или E-mail
Пароль (Забыли пароль?)
Запомнить
Если Вы ещё не зарегистрированы в системе, Вам необходимо зарегистрироваться
Введите E-mail:
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения
Fri, 22 Nov 2019 11:46:41