Generazione di carica elettrostatica

A capacità di un solidu di purtà una carica dipende da e cundizioni di a superficia, a custante dielettrica, a resistività superficiale è l'umidità relativa di l'ambiente circundante. A so capacità di purtà una carica hè inversamente proporzionale à a so custante dielettrica è à l'umidità relativa, è direttamente proporzionale à a so resistività superficiale. U segnu di a carica varia secondu u materiale; i materiali cù custanti dielettriche più basse sò carichi pusitivamente.

E proprietà d'isolamentu sò ligate à l'accumulazione d'elettricità statica. A struttura chimica di a maiò parte di i plastichi rivela ch'elli sò eccellenti isolanti, ciò chì li rende materiali essenziali per l'apparecchiature d'alta frequenza cum'è u radar. Siccome a maiò parte di i plastichi anu una bassa cunduttività superficiale, ùn ponu micca dissipà rapidamente a carica elettrica, una differenza trà i plastichi è i metalli.

Durante l'usu di prudutti di plastica, l'elettricità statica pò causà diversi prublemi è purtà à cunsequenze serii, ancu periculose. I periculi più cumuni includenu: accumulazione severa di sporcizia nantu à e superfici di plastica; elettricità statica chì attrae a polvere chì affetta a qualità di u sonu di i dischi; elettricità statica chì provoca una sensazione spiacevole di "scossa elettrica" ​​in e persone chì utilizanu tappeti di fibre sintetiche o pavimenti di plastica; adesione statica trà film è fogli di plastica, chì perturba a pruduzzione nurmale; è polvere solida chì si raggruppa durante u trasportu di u flussu d'aria. E scintille di scarica generate da grandi accumuli di carica statica ponu ancu accende miscele d'aria è polvere o solventi organici, diventendu una causa di parechje splusioni distruttive.

Misure per suprimere a carica elettrostatica

(1) Aumentu di l'umidità relativa: Quandu l'umidità ambientale di i prudutti stampati aumenta, a so cunduttività superficiale aumenta ancu, accelerendu cusì a dissipazione di a carica. Per esempiu, quandu l'umidità relativa di a poliammide chì assorbe l'acqua hè superiore à 65%, ùn ci hè praticamente nisuna elettricità statica. À u cuntrariu, quandu l'umidità relativa hè assai inferiore à 20%, i prublemi di equilibriu di carica superficiale sò inevitabili. In questu casu, l'unica misura veramente efficace per supprime l'elettricità statica hè di aghjunghje una matrice conduttiva per riduce a resistività di u vulume.

(2) Aumentà a cunduttività di l'aria:aduprendu un ionizatore chì funziona secondu u principiu di l'elettricità o di a radioattività per aumentà a cunduttività di l'aria, affinchì a carica possi esse dissipata rapidamente in l'aria ambiente.

(3) Aumentà a cunduttività superficiale aghjunghjendu additivi chimichi (agenti antistatici) à i plastichi o applicenduli à a superficia per aumentà a cunduttività superficiale, dissipendu cusì a carica statica.

 Struttura chimica di l'agenti antistatici

L'agenti antistatici sò additivi chì sò aghjunti à i cumposti di stampaggio o applicati à a superficia di i prudutti stampati per riduce l'accumulazione di elettricità statica. In generale, secondu u metudu d'applicazione, l'agenti antistatici ponu esse divisi in duie categurie principali: applicazione interna è esterna.

2.Agenti antistatici interni

L'agenti antistatici aghjunti internamente sò aghjunti à i polimeri cum'è tensioattivi prima o durante u stampaggio. Tutti pussedenu caratteristiche tensioattive è ponu migrà è aggregà si nantu à a superficia di e parti stampate. Quessi additivi cuntenenu gruppi idrofili è idrofobici in e so molecule. I gruppi idrofobici anu una certa cumpatibilità cù u polimeru è ponu fà chì e so molecule aderiscenu à a superficia di u pruduttu, mentre chì i gruppi idrofili funzionanu ligendu si è scambiendu cù e molecule d'acqua nantu à a superficia di u pruduttu. A maiò parte di l'agenti antistatici cù caratteristiche tensioattive ponu esse classificati in tipi cationichi, anionici è non ionici.

1.Agenti antistatici cationichi:In questu tipu d'agente antistaticu, a parte attiva di a molecule cuntene tipicamente un grande gruppu cationicu è spessu un longu gruppu alchile, cum'è i sali d'ammoniu quaternari, i sali di sulfoniu quaternari, o i sali di sulfoniu quaternari. L'anioni sò generalmente furmati durante e reazzioni di quaternizazione, cum'è i cloruri, i sulfati di metilu è i nitrati. L'agenti antistatici di sali d'ammoniu quaternari dominanu sta categuria di prudutti cummerciali. L'agenti antistatici cationichi sò più efficaci nantu à e matrici polari (cum'è i polimeri di PVC è di stirene). Tuttavia, u so usu hè in qualchì modu limitatu per via di i so effetti negativi nantu à a stabilità termica di certi polimeri.

2. Agenti Antistatici Anionici: In questu tipu d'agente antistaticu, a parte attiva di a molecule hè anionica. I sulfonati alchilici, i sulfati, i fosfati, i ditiocarbammati o i carbossilati portanu tipicamente un gran numeru d'anioni, mentre chì i cationi sò generalmente ioni di metalli alcalini, è qualchì volta ioni di metalli alcalino-terrosi. Per esempiu, l'alchil sulfonatu di sodiu hè largamente utilizatu in l'industria perchè ottene effetti antistatici soddisfacenti in i polimeri di cloruru di polivinile è di polistirene, ma a so applicazione in e poliolefine hà certe limitazioni.

3. Agenti antistatici non ionichiQuesti agenti antistatici anu un gruppu moleculare tensioattivu chì ùn hè micca caricatu è hà una polarità assai bassa (principalmente esteri o eteri di polietilenglicole, esteri di acidi grassi o etanolamine, mono- o digliceridi, è amine grasse etossilate). Sò soprattuttu furniti cummercialmente cum'è liquidi o cere à bassu puntu di rammollimentu.

A bassa polarità di sti additivi li rende agenti antistatici interni ideali per u polietilene è u polipropilene, è mostranu ancu una alta cumpatibilità. Diversi tipi di polietilene è polipropilene anu densità, cristallinità è strutture moleculari microscopiche variabili. Dunque, per ottene a struttura moleculare ottimale per ogni agente antistaticu, a lunghezza di a catena alchilica è u numeru di gruppi idrossilici o etere in u compostu devenu esse aghjustati. Solu in questu modu si pò assicurà efficacemente l'effettu di l'applicazione desideratu. Per esempiu, l'agenti antistatici tipici usati in u polipropilene sò menu efficaci quandu sò applicati à u polietilene à bassa densità, è vice versa.

 Agente antistaticu di tipu di rivestimentu esternu

L'agenti antistatici esterni sò applicati à a superficia di e parti stampate in forma di una suluzione acquosa o alcolica. A causa di i diversi metudi d'applicazione, i requisiti strutturali citati in l'agenti antistatici interni diventanu menu impurtanti. Tutti i cumposti tensioattivi, è ancu parechje sustanze igroscopiche micca tensioattive (cum'è a glicerina, i polioli è u polietilenglicole), pussedenu proprietà antistatiche à diversi gradi, è l'efficacità di sti cumposti ùn hè micca affettata da a so cumpatibilità cù u polimeru o da a so migrazione in u polimeru.